Бурение скважины на воду – сложный и тяжелый, но интересный и увлекательный труд. И, на сегодняшний день, самый доступный способ наладить независимое водоснабжение: при нынешней стоимости питьевой воды затраты на самостоятельную проходку, оборудование и обустройство скважины окупаются менее чем за год. Если, разумеется, не возить к речке бочку на тачке, рискуя крепко слечь с чем-то таким, от чего у врачей глаза над масками округлятся.
Земля и вода в ней – сложная природная система. Поэтому пошаговых инструкций и поэтапных руководств по буровому делу нет смысла давать: все равно в глубине что-то да окажется нет так. Однако горняки давно уже научились преодолевать почти любые неожиданности подземного мира. И в данной статье на основе этого опыта даются сведения, необходимые начинающему буровику для того, чтобы если не первая, то вторая скважина своими руками дала воду в нужном количестве хорошего качества.
Куда бурить?
Общая схема формирования водоносных пластов в природе показана на рис. Верховодка питается преимущественно осадками, залегает в пределах примерно 0-10 м. Верховые воды могут быть пригодны для питья без глубокой обработки (кипячение, фильтрация через шунгит) лишь в отдельных случаях и при условии регулярной проверки проб в органах санитарного надзора. Тогда, и для технических целей, верховодку берут колодцем; дебет скважины в таких условиях будет мал и очень нестабилен.
Самостоятельно скважина для воды бурится в межпластовые воды; выделено красным на рис. Артезианскую скважину, дающую воду наилучшего качества очень долгое время, забурить самостоятельно невозможно, даже если есть в распоряжении подробная геологическая карта местности: глубина залегания, как правило, более 50 м и лишь в исключительных случаях пласт поднимается до 30 м. Кроме того, самостоятельная разработка и добыча артезианских вод категорически, до уголовной ответственности, запрещена – это ценный природный ресурс.
Чаще всего пробурить скважину своими силами удается в безнапорный пласт – пропитанный водой песок на глиняной подстилке. Такие скважины и называют скважинами на песок, хотя безнапорный водоносный слой может быть гравелистым, галечниковым и др. Безнапорные воды залегают примерно в 5-20 м от поверхности. Вода из них чаще всего питьевая, но только по результатам проверки и после раскачки скважины, см. далее. Дебет невелик, 2 куб. м/сутки считается великолепным, и несколько колеблется в пределах года. Обязательна отфильтровка песка, что усложняет конструкцию и эксплуатацию скважины, см. далее. Отсутствие напора ужесточает требования к насосу и всему водопроводу.
Напорные пласты лежат уже глубже, в диапазоне около 7-50 м. Водоносный пласт в таком случае представляет собой плотные водоупорные трещиноватые породы – суглинок, известняк – или рыхлые, гравийно-галечниковые отложения. Вода наилучшего качества получается из известняков, и скважины такие служат дольше. Поэтому скважины водоснабжения из напорных слоев называют скважинами на известняк. Собственный напор в пласте может поднимать воду почти до поверхности, что намного упрощает обустройство скважины и всю систему водоснабжения. Дебет большой, до 5 куб. м/сут, и стабильный. Песочный фильтр чаще всего не нужен. Как правило, первая же проба воды анализ проходит «на ура».
Примечание: а как узнать, какой пласт в данном месте есть и доступен? Методы поиска воды для бурения скважины в общем те же, что и при . В Средней Полосе РФ безнапорную воду почти всегда можно найти в пределах первых 20 метров глубины.
Важные обстоятельства
Первое: массовый неконтролируемый забор безнапорных вод может привести к т. наз. суффозии грунта, вследствие которой внезапно и непредсказуемо возникают его провалы, см. рис.
Второе: критическая глубина самостоятельного бурения на равнинной местности в РФ составляет 20 м. Глубже – стоимость заказной скважины под ключ оказывается меньше прямых и косвенных затрат на «самобур». Вдобавок вероятность неудачи приближается к 100%
Третье: срок эксплуатации скважины сильно зависит от регулярности водозабора из нее. Если брать воды понемногу по мере расходования, то скважина на песок прослужит около 15 лет, а на известняк до 50 лет и более. Если же периодически выкачивать все сразу или, наоборот, брать эпизодически, то скважина иссякнет через 3-7 лет. Ремонт же и повторная раскачка скважины дело настолько сложное и дорогое, что проще забурить новую. Если вас это обстоятельство удивляет, учтите – ремонтируют-то не трубу в земле, а водоносный пласт.
Исходя из этого, уже можно посоветовать: обнаружив безнапорную воду не глубже 12-15 м, не торопитесь радоваться, лучше пробуриться еще насколько возможно, чтобы выйти на известняк. А лучше всего не полениться и произвести разведочное бурение скважиной-иглой, см. далее. Сделать скважину-иглу возможно буквально за выходные, сложного и дорогого оборудования не требуется. И она же может быть временным источником водоснабжения, пока вы не определитесь по времени, деньгам и пр. с постоянным.
Примечание: скважину-иглу на воду называют (подробнее по ссылке). Пробить его можно буквально из подвала дома, как в ролике ниже:
Видео: абиссинский колодец в доме
Колодец или скважина?
То, что копка колодца неизмеримо более тяжкий, сложный и опасный труд, чем бурение скважины, известно, как и то, что правильно обустроенный колодец ремонтопригоден. Но есть между ними еще и принципиальная разница. Воду из колодца вычерпывают, сколько земля даст, т.е. сколько из пласта натечет. А действие скважины подобно отбору крови из вены донора. Именно поэтому срок службы скважин ограничен и они способны катастрофически изменить геологию местности. Колодец же способен давать воду десятилетия и столетия, а пробитый в скальном грунте – тысячелетия, никак не влияя на местную экологию и геологию. Поэтому частные скважины на воду бурят, имея в виду в дальнейшем либо построить коллективный артезианский водопровод (артезианские скважины долговечны и экологически безопасны), либо, собравшись с духом и средствами, выкопать колодец. Систему водоснабжения дома при этом строят капитально, т.к. ей в общем лишь бы напор был, кроме некоторых нюансов, см. далее. А брошенную скважину тампонируют бетонным раствором и землю вокруг нее возвращают на хозяйство.Виды скважин
Буровая скважина представляет собой длинную узкую полость в горной породе – ствол. При бурении в ствол опускают буровой инструмент (буровой снаряд или просто бур) на жесткой сборной штанге из труб (буровая колонна или буровая штанга) или тросе. В стволе помещается труба или несколько концентрических труб – обсадка (case pipe, case string) – предохраняющая стенки ствола от обрушения и держащая давление породы. Обсадка может сидеть в стволе плотно или с некоторым промежутком – затрубным пространством; его заполняют засыпкой либо глиной (глиняный замок) или заливают бетоном. Нижний конец ствола может быть открытым, заглушенным или оканчиваться ступенчатым сужением – забоем. Внизу или в забое добычной скважины для жидких ископаемых делают заборное устройство. Верхняя часть обсадки называется оголовком скважины. Вокруг оголовка или в нем помещают комплекс устройств, составляющих обустройство скважины. Из множества конструкций скважин самостоятельно проходят более всего виды, представленные на рис; более подробная схема скважины с обсадкой показана там же, поз. 5.
1 – скважина-игла. Буровая штанга, обсадка и буровой снаряд составляют одно целое; бур так и остается в земле. Проходят скважину-иглу ударным способом, см. далее. Копёр, набор буровых инструментов и пр. оборудование для бурения скважин с отдельной обсадкой для скважины-иглы не требуется, см. рис. справа. Скорость проходки доходит до 2-3 м/час, а предельная глубина, достигнутая таким способом, составляет около 45 м. Скважины-иглы применяют для устройства абиссинских колодцев, особенно на даче. Дебет скважины-иглы невелик, но в летнее время достаточно стабилен. Срок ее службы не зависит от интенсивности и регулярности водозабора, однако непредсказуем: есть абиссинские колодцы, дающие воду вот уже более 100 лет, но может иссякнуть за полгода. Ремонту скважина-игла не подлежит, пройти ее можно только в не очень плотных и однородных грунтах. Максимальный диаметр буровой штанги при бурении без копра – до 120 мм, что достаточно для погружного насоса калибром 86 мм.
Примечание: при бурении разведочной скважины-иглы лучше обойтись простым фильтром, слева на рис.
2 – несовершенная скважина. Она как бы висит в пласте. Не требует тонкого знания геологии и навыков буровых работ, но дебет меньше и качество воды хуже максимально возможного для данного пласта. Качество воды можно получить максимальное, если скважина внизу заглушена. Кроме того, возможно т. наз. затягивание бурового инструмента и обсадной трубы вглубь. «Самомобойные» скважины чаще всего несовершенные; большая часть дальнейшего материала касается их. Несовершенными бурят и скважины в мощных водоносных пластах, т.к. при заглублении в пласт уже на 1,5-2 м дебет стабилизируется и глубже почти не растет.
3 – совершенная скважина. Обсадка опирается на кровлю подстилающего водоупорного пласта. Дебет и качество воды максимальны, но для проходки совершенной скважины необходимы точные знания местной геологии и опыт буровика, иначе, во-первых, обсадку может затянуть в подстилающий пласт, если он пластичен. Во-вторых, можно при бурении проткнуть подстилку, и вода уйдет вниз; это особенно актуально в засушливых местах с тонкими пластами. В-третьих, всего 1 неправильно забуренная совершенная скважина способна причинить серьезный ущерб местной экологии.
4 – скважина с забоем. Может быть как совершенной, так и несовершенной. Забой облегчает обслуживание скважины и делает ее до некоторой степени ремонтопригодной, но бурить скважину с забоем должны опытные буровики по данным местной геологии.
Примечание: в некоторых источниках забой скважины называют зумпфом. Это неверно и по-немецки, забой скважины и зумпф колодца совершенно разные вещи.
Способы бурения
Самостоятельно бурить скважины можно следующими способами:
- Вращательным, или роторным – буровой снаряд вращается, вгрызаясь с породу;
- Ударным – по буровой штанге бьют, заглубляя буровой снаряд в породу, так бурят скважины-иглы;
- Ударно-вращательным – штангу с буровым снарядом несколько раз приподнимают и с силой опускают, разрыхляя породу, а затем вращают, забирая ее в полость снаряда, см. далее;
- Канатно-ударным – специальный буровой снаряд поднимают-опускают на канате, забирая им породу.
Все эти способы относятся к сухому бурению. При гидробурении рабочий процесс происходит в слое воды или специального бурового раствора, увеличивающего податливость породы. Гидробурение неэкологично, требует дорогого специального оборудования и большого расхода воды. В любительских условиях его применяют в исключительных случаях, в крайне упрощенном и ограниченном виде, см. далее.
Сухое бурение, кроме ударного без обсадки, бывает только прерывистым, т.е. бур приходится то опускать в ствол, то извлекать из него, чтобы выбрать породу из бура. В профессиональном гидробурении размельченная порода выносится отработанным буровым раствором, но любителю нужно твердо знать: пройти за 1 цикл бурения ствол на глубину, большую длины рабочей части инструмента, нельзя. Даже если бурить шнеком (см, далее), его нужно поднимать и вытряхивать породу из витков максимум через 1-1,5 м проходки, иначе дорогой инструмент придется отдать земле.
Установка обсадки
У внимательного читателя, возможно, уже возник вопрос: а как ставят в ствол обсадку? Или, как поднимают/опускают бур, который, по идее, должен быть шире ее? В профессиональном бурении – разными способами. Самый старый иллюстрирует рис. справа: ось вращения инструмента смещают относительно его продольной оси (обведено красным), а режущую часть выполняют несимметричной. Шейку бура делают конической. Все это, разумеется тщательнейшим образом просчитывается. Тогда в работе бур описывает окружность, выходящую за обсадку, а при подъеме его шейка скользит по ее краю и бур проскальзывает в трубу. Это требует мощного точного привода буровой колонны и ее надежного центрирования в обсадной трубе. По мере заглубления обсадку наращивают сверху. Любителям сложная спецтехника недоступна, поэтому устанавливать обсадные трубы им возможно следующими способами:
- Бурят «голый», без обсадки, ствол на полную глубину буром большего, чем обсадная труба, диаметра, а затем опускают в него обсадные трубы. Чтобы вся колонна не ухнула вниз, пользуются 2-мя бурильными воротами: одним удерживают уже ушедшую в скважину трубу, см. рис. справа, а второй устанавливают на новую, прежде чем снять первый. Только тогда колонну осаживают в ствол, если сама уже не идет. Этот способ нередко используется любителями на достаточно плотных, адгезирующих (прилипчивых) и связных (не сыпучих) грунтах на глубину до 10 м, но сколько скважин при этом обрушилось, сколько буров и обсадки было потеряно – статистики нет.
- Бур берут меньшего диаметра, а нижнюю обсадную трубу делают с расходящимися заточенными зубьями (коронкой) или снабжают режущей юбкой. Забурившись на 1 цикл, бур полнимают, а трубу принудительно осаживают; коронка или юбка срезают излишки грунта. Этот способ замедляет бурение, т.к., прежде чем начать новый цикл, нужно желонкой (см. ниже) выбрать осыпавшийся грунт, но надежнее, облегчает гравийную засыпку затрубного пространства и позволяет применить наружный песочный фильтр, см. далее.
Буровой инструмент
Теперь посмотрим, каким буром какой грунт и каким способом нужно бурить, см. рис. справа:
Режушие кромки всех буров выполняются из закаленной стали. Чертежи самодельных бура-стакана, аналога ложкового бура (режущие лопасти устанавливаются пропеллером под углом 3-10 градусов) и схема желонки показаны на след. рис. справа. Внешние диаметры всех этих буров можно менять смотря по калибру скважины.
Как бурят?
Мобильные буровые установки, позволяющие забуриться прямо «с земли», вроде той, что на рис. слева,
в аренду, увы, не сдаются: управление ими требует профессиональной подготовки а самый факт владения, пусть и временного – лицензии на буровые работы. Поэтому начинать нам придется по старинке, по-горщицки – с самодельного копра, если только не бьется бабой скважина-игла.
Копёр
Простейший копёр – тренога из бревен или стальных труб в виде равностронней трехгранной пирамиды – тетраэдра, поз. 1 на рис. ниже. Такая конструкция очень прочна и жестка при минимальном расходе материала. Высота тетраэдра равна 0,8165 длины его ребра, т.е. из обычных 6-м бревен с учетом заглубления ног копра в грунт получится тренога высотой около 4,5 м, что позволит применять колена обсадной трубы до 3 м длиной. Вообще-то высоту копра берут на 1,2-1,5 м выше максимальной длины того, что будет опускаться в ствол.
Ноги копра можно от разъезжания скрепить рамой из тех же бревен/труб, но ради экономии материала можно и вкопать в грунт на 0,7-0,8 м, подложив горизонтально под пятку каждой отрезок бревна длиной около 1 м – лежень. Собирают шатер копра на земле, поз. 3, ноги одновременно (втроем-вшестером) вводят в котлованы с лежнями и засыпаютгрунт обратно, плотно его утрамбовывая.
Примечание: укрепление ног копра прямо на грунте вбитыми снаружи ломами или стальными прутьями крайне опасно!
Копер оборудуется подъемным и буровым воротами (поз. 1 и 2), блоком с крюком (поз. 1, 2, 4) и рычагом-качалкой для подъема бура, канатно-ударного бурения, осаживания обсадных труб и работы желонкой, поз. 2. Крюк блока и буры, имеющие рым (кольцо для крепления каната) привязываются якорным узлом (его еще называют рыбацкий штык, поз. 1 на рис. справа), а длинномерные грузы – грузовым узлом, поз. 2 там же.
Шурф
Установив копёр, крюк с компактной тяжестью (кувалда напр.) опускают до земли, именно здесь и начнется ствол. Вокруг этой точки копают (забивают) шурф размерами примерно 1,5х1,5х1,5 м. В шурфе так же отмечают точку старта и бурят первые 3-4 м шнеком, постоянно выверяя его вертикальность. Это крайне ответственная операция, от первых метров зависит судьба всей скважины! Далее, если бурение будет на глубину более 7 м, весьма желательно установить кондуктор – трубу диаметра большего, чем диаметр затрубного пространства ствола скважины. Кондуктор тщательно выверяют на вертикаль и бетонируют.
Примечание: Внимание! Выбирая размеры скважины, буров и труб, привязывайте их к калибру погружного насоса! Зазор между его корпусом и ближайшей стенкой должен быть не менее 7 мм или по ТУ на агрегат. Самый распространенный калибр бытовых погружных насосов – 86 мм.
Проходка
Способы бурения разными снарядами на разных грунтах описаны выше. Проблемы могут возникнуть, кроме валунов, с плотной сухой глиной, это очень вредная порода. Справиться с ней можно по-разному, напр., как показано здесь:
Видео: бурение скважины на воду в плотной глине
В общем, для проходки плотной глины используют вращательно-ударное или канатно-ударное гидробурение, см. рис.справа. Качать воду, которой пока еще нет, не обязательно. Можно просто вылить в обсадку несколько ведер, подождать с полчаса или меньше, и пробовать, что лучше возьмет – стакан или ложка. Шнеком можно не пробовать, его глина возьмет.
Обсадка и колонна
Буровую колонну собирают из стальных труб диаметром около 80 мм и со стенками толщиной от 4 мм. Будете вы брать готовые буровые колена или делать их самостоятельно, обратите внимание на способ соединения. Для ручного бурения пригодны только соединения штыковыми муфтами! Резьбовые и замковые любого вида не годятся: штангу неизбежно придется когда-то да поворачивать в обратную сторону и штанга развинтится, а замок разойдется при любом виде ударного бурения.
В процессе бурения, как уже сказано, монтируются и обсадные трубы. В наше время уже и в профессиональном бурении на небольшие глубины практически безальтернативным вариантом стали пластиковые, но нужно брать специальные обсадные:
- Легки, можно ворочать в одиночку.
- Выдерживают принудительное осаживание и давление грунта с усилием до 5 тс.
- Практически не тормозят внутренний фильтр, см. далее, при его установке.
- Не коррозируют и не портят воду весь свой срок службы, до 50 лет.
Единственно, чего боится пластиковая обсадка, так это повреждения изнутри буровой штангой. Поэтому желательно использовать центраторы буровых труб, см. рис. справа, по 1-му на каждые 3-5 м штанги. Самые дешевые – стальные пружинные, они вполне подойдут. Что до сложных с турбулизаторами и пр., то они для профессионального гидробурения.
Обсыпка
По мере заглубления обсадки в ствол в затрубное пространство необходимо подсыпать мелкий гравий. Гравийная обсыпка скважины на воду намного ускорит ее раскачку и продлит срок службы. А скважина на песок без подсыпки может оказаться вообще неработоспособной.
Есть вода!
О достижении водоносного слоя скважиной-иглой судят по увеличению скорости проходки, а проверяют наличие воды манеркой – отрезком заваренной с одного конца стальной трубы, опускаемой в скважину на шнуре. С остальными скважинами проще: как бур в очередной раз вынес влажный грунт, значит – есть вода. Остается определиться, нужно ли заглубляться еще. Для этого центробежным погружным насосом (вибрационный в такой жиже сразу забьется) выкачивают несколько ведер. Если в 5-м ведре вода заметно не посветлела, нужно заглубиться еще на 0,5 м (1 цикл бурения) и опять проверить. Если заглубились уже на 2 м, а проба все та же – все, большего дебета не будет, и придется смириться с долгой раскачкой. Также, если скорость проходки вдруг упала (а засечь ее неопытному бурильщику при любом способе бурения, кроме вращательного, очень трудно), то бурение немедленно прекращают – мы на дне пласта, скважина будет совершенной.
Примечание: по прекращении бурения или при его перерыве штангу с буром непременно извлекают, иначе затянет в землю.
Раскачка
Забуренная скважина еще не даст воду в нужном количестве и качестве. Для этого необходимо или вскрыть водоносный пласт, или раскачать скважину. Вскрытие пласта позволяет получить питьевую воду в течение суток. Оно требует большого количества чистой воды, сложного и дорогого оборудования. К сведению: вскрытие проводится прямым и обратным способами. При прямом воду закачивают под давлением в обсадную трубу и выкачивают буровой раствор из затрубного пространства. При обратном воду подают самотеком «за трубу» и выкачивают раствор из ствола. Прямое вскрытие происходит быстрее, но сильнее нарушает структуру пласта и скважина служит меньше. Обратное – наоборот. Имейте в виду при переговорах с буровиками, если будете заказывать скважину.
Раскачка скважины занимает несколько дней, но может производиться обычным бытовым погружным центробежным насосом; вибрационный не годится по причинам, указанным выше. Для раскачки сначала желонкой удаляют из скважины ил; как работать желонкой, можно посмотреть в видео ниже:
Видео: чистка (раскачка) скважины самодельной желонкой
Дальнейшее несложно: воду полностью откачивают каждый раз, как ее наберется достаточно, чтобы покрыть насос. Полезно перед включением несколько раз поднять-опустить его на кабель-тросе, чтобы взмутить остаточный ил. Раскачку можно делать и манеркой, но черпать замаешься, и уйдет на нее недели две.
Примечание: по мере раскачки гравийная засыпка будет оседать; ее надо восполнять, подсыпая.
Раскачка скважины считается законченной, когда прозрачность воды поднимется до 70 см. Проверяют ее белым эмалированным или фаянсовым диском диаметром 15 см (блюдце, крышка от кастрюльки) в непрозрачном сосуде, напр. чистой бочке. Когда края диска при погружении начинают расплываться – стоп, уже непрозрачность. Смотреть на диск нужно строго вертикально. По достижении прозрачности пробу воды сдают на анализ и, если все ОК, бетонируют или замыкают глиной затрубное пространство, и ставят фильтр.
Фильтр
Скважинный фильтр – основное устройство, обеспечивающее качество воды из нее. И вместе с тем – наиболее подверженный износу ее узел, поэтому к выбору скважинного фильтра нужно отнестись со всей ответственностью.
Артезианскую воду забирают без фильтрации. Для скважины на известняк чаще всего достаточно простого решетчатого фильтра в виде перфорации на нижнем колене обсадки; она же послужит основой фильтра скважины на песок. Требования к перфорации таковы:
- Диаметр отверстий – 15-20 мм, до 30 мм смотря по грунту.
- Скважность фильтра (отношение общей площади отверстий к площади занимаемой ими поверхности) – 0,25-0,30, для чего расстояние между центрами отверстий берут в 2-3 раза больше их диаметра.
- Расположение отверстий – поперечными рядами в шахматном порядке.
- Общая площадь всех отверстий – не менее площади поперечного сечения просвета обсадной трубы.
Для скважины на песок необходима еще, во-первых, гравийная засыпка; в данном случае именно она обеспечивает долговременное качество воды, как и в колодце. Ввиду этого в продаже имеются скважинные фильтры со слоем гравия, включенным в состав конструкции. Худа от них не бывает, но ствол скважины нужен большего диаметра, что затрудняет проходку, и без внешней засыпки скважина все равно быстро заиливается.
Далее, если следовать току воды, идет та же перфорированная труба, но теперь она будет несущим элементом, воспринимающим давление породы. Чтобы песок, который гравий плохо задерживает, не испортил весь водоводный тракт, нужен еще песочный фильтр. Он может быть внешним или наружным (слева на рис.) либо внутренним (справа там же). У внешних фильтров преимуществ три: минимальные диаметр и заиливание скважины и глубина установки насоса. Но они легко повреждаются при монтаже обсадки, неремонтопригодны и дороги, т.к. вследствие последнего обстоятельства должны выполняться из очень качественных материалов: сплавы на сетку и проволоку наружных скважинных фильтров стоят дороже серебра.
При установке насоса в скважину с внутренним фильтром ее дном считается его верхний обрез, поэтому объем однократного отбора воды серьезно снижается. Болезнь всех внутренних фильтров – усиленное заиливание скважины из-за просачивания воды в зазор между фильтром и обсадной трубой. Также вследствие этого срок службы фильтра сокращается, а износ насоса усиливается, т.к. в него попадает песок. Нередко поэтому насос помещают в отдельную трубу, насаженную на выход фильтра, что опять-таки требует увеличения диаметра скважины.
Оптимальный вариант – присоединение насоса непосредственно к выходному патрубку фильтра, тогда и заиливание, и запесочивание прекращаются. Но для этого нужен центробежный насос с заборным патрубком на днище, что намного его усложняет и удорожает, а напор вибрационных часто оказывается мал для скважин на песок.
Фильтрующие элементы песочных фильтров иногда делают самостоятельно из ПВХ труб, нержавеющих пружин и полимерной сетки, см. рис. слева, но фильтруют они плохо и служат недолго. Лучше взять хороший покупной фильтр, уж больно тяжелы условия его работы, а вынуть его, как говорится, целое дело. В таком случае возможны в основном 3 варианта, см. рис:
- Полимерный наборно-кольцевой фильтр. Дешевле прочих, но служит меньше и склонен к заиливанию, зато ремонтопригоден: можно поднять и перебрать, заменив плохие кольца. Требует увеличенного диаметра скважины;
- Трубчато-проволочный с обмоткой из профилированной проволоки. Немного дороже полимерного, но служит долго и не заиливается. Для ремонта не нужна переборка, достаточно промыть наверху. Был бы оптимальным, если бы не одно «но»: неоднократно отмечены случаи жульничества и производителей, и торговцев, и буровиков – как полностью нержавеющие подаются фильтры, в которых продольные стержни сделаны из обычной оцинкованной проволоки. Проверить, не разломав фильтр, невозможно, но в воде вскоре появляются вредные примеси, а затем стержни полностью ржавеют, обмотка сползает, и весь фильтр приходится менять.
- Безопорные сварные фильтры, проволочные и щелевые. Были бы идеальными (последние выдерживают и осадку в ствол снаружи на трубе), если бы не цена: делаются из той самой профилированной нержавеющей проволоки, что стоит примерно как серебро.
Обустройство и автоматика
Для подачи воды в дом скважину необходимо обустроить и взаимно согласовать с водопроводом. Обустройство скважины водоснабжения в последние годы претерпело радикальные изменения. Традиционная схема (см. рис. справа) – кессон, бетонный или стальной, или каменный приямок, требующий большого объема дополнительных земляных работ и полезной земельной площади под себя, уходит в прошлое. Сейчас скважины на воду все чаще оборудуются скважинными адаптерами, см. рис. ниже. Поставить адаптер дело довольно кропотливое, но с кессонно-приямочной маетой несравнимое:
- Как только пошла вода, по скорости ее осветления судят, насколько еще можно углубиться, и обрезают в размер сверху последнюю обсадную трубу.
- Перед ее установкой траншею к дому на глубину, большую нормативной глубины промерзания грунта.
- В трубе заранее сверлят отверстие под адаптер и ставят его, заглушив патрубки. Если ставить прямо в скважине, может туда булькнуть.
- Ставят трубу и добуриваются, ориентировав выход адаптера в траншею на глубине больше глубины промерзания.
- Раскачивают скважину, ставят фильтр, опускают насос, подключают подающую трубу насоса и транзитную в дом к штуцерам адаптера, прокладывают кабель насоса.
- Ставят крышку скважины, когда вода пошла в бак, засыпают траншею – все.
Водоснабжение частного дома из скважины имеет свои особенности, но они не помешают потом подключиться к коллективному водопроводу или запитаться водой из колодца. Переделывать ничего не придется, только надежнее будет.
Во-первых, необходим напорно-накопительный бак. Дебет не артезианской скважины может по непонятным причинам падать вплоть до полного прекращения, а потом вода вновь идет как ни в чем не бывало. Во-вторых, за баком по току воды нужен как минимум 2-х ступенчатый мембранный фильтр. В коммунальных водопроводах качество воды непрерывно контролируется, чего дома нет. А вдруг где-то в зоне питания пласта техногенная авария или несанкционированный сброс загрязнений? Все уже и забыли, когда это было, а плохая вода как раз подошла к скважине.
Наконец, домовый водопровод должен соответствовать принципу постепенного равномерного отбора воды, о котором говорилось в начале. Кооперироваться с соседями, как при постройке общего септика, в данном случае не лучший выход. Вдруг дебета на всех не хватит, вместо сообщества будет склока. Т.е. нужна автоматика, включающая насос на подкачку, едва кто-то где-то кран открыл.
Тут возможны 2 варианта. Первый – напорный бак с поплавковым краном на теплом чердаке. Всей автоматики – шток, проходящий во втулке сквозь крышку бака и опирающийся на рычаг поплавка, да микровыключатель (микрик) на 6-10 А с нормально замкнутыми контактами в цепи электропитания насоса. Пока бак полон – шток давит на рычажок микрика, насос обесточен. Чуть пошла вода в дом – шток опустился, микрик сработал, насос пошел качать.
Однако, во-первых, нужно утеплять чердак, что стоит немалого труда и средств. Второе – насос, от него потребуется лишних метров 4-5 напора, а для 2-этажного дома и все 8-9, так что и насос оказывается дорогим. В-третьих, протечка бака или неисправность поплавка приведут как минимум к замоканию потолка. Поэтому более дешевой и надежной выходит все-таки современная автоматика для скважин водоснабжения, управляемая микроконтроллером, отслеживающим расход, давление воды и периодичность включения насоса. Домовый водопровод тогда выполняется с герметичным мембранным накопительным баком в подвале.
Послесловие
Еще живы буровые мастера, когда-то осваивавшие Тюмень с Уренгоем. Геофизической аппаратуры, строящей на дисплее компьютера 3D картинку того, что в земле, и полностью роботизированных буровых тогда не было, но они и так видели сквозь землю своей интуицией, опытом и были на «ты» со всеми духами недр. А тогдашние министры и члены политбюро, спеси у которых было поболее, чем у старозаветных бояр и удельных князей, к этим асам обращались на «вы» по имени-отчеству и почтительно здоровались с ними за руку.
Так вот, у любого из старых буровиков-зубров есть на счету неудачные скважины, чего они не стесняются – работа такая. Что ж тогда говорить начинающим, действующим самостоятельно? Не обескураживайтесь неудачей, вдруг первая скважина окажется пустой, или обрушится, или бур застрянет. Не без того в буровом деле. Но досада и разочарование моментально схлынут под мощным напором, как сейчас говорят, позитива, едва только ваша скважина даст воду.
Центральный водопровод - привилегия жителей городских центров. Даже на окраине мегаполиса сложно подключиться к коммуникациям. Или нужно потратить немалую сумму на прокладку труб, или доступ к благам цивилизации недоступен физически из-за дальности расположения коммунальных сетей.
Про обособленные поселки нечего и говорить. Единственный способ добыть воду - пробурить собственную скважину. Главное - найти подходящее место. Расскажем подробности об этом ответственном процессе, предоставим наглядные схемы и покажем тематическое видео.
Представляем народные, а потому весьма эффективные способы поиска воды на участке.
Способ 1 . Обычный глиняный неглазурованный горшок объемом 1-1,5 литра заполняют смесью яри (сорт краски на основе ацетата меди), белого ладана (смола дерева), серы и овечьей шерсти в пропорциях 4:4:4:5 .
Горшок герметично закрывается и взвешивается . Его нужно закопать в предполагаемом месте бурения скважины на глубину 30-35 см. Через сутки емкость снова отправляется на весы и, если масса горшка увеличилась, то вода рядом.
Вместо старинного рецепта впитывающего состава можно использовать силикагель .
Способ 2 . Если рядом нет источников воды, нужно понаблюдать за выбранным местом для скважины. Вечерний туман над «пунктом назначения» говорит о том, что вода здесь есть. Чем туман гуще - тем ближе вода.
Способ 3 даст результат, близкий к 100 % . Можно бурить вручную садовым буром на глубину 5-10 метров. Если присутствие воды в скважине очевидно, останется завершить работу по углублению.
Чем больше воды, тем вероятнее возможность обустройства скважины, а не колодца. Условная глубина бурения составляет 10-15 м. Место для скважины нужно выбирать не ближе 30 м от загрязненных участков. Это может быть также и артезианская скважина , то есть подземный напорный источник.
Ручное бурение использует ударно-канатный и роторный методы или абиссинский колодец . Самое простое - бурение роторным способом. Необходимые инструменты и материалы:
Бурильные штанги.
Лебедка.
Бурильная вышка.
Обсадочные трубы.
Лебедкой на вышке поднимают и вынимают из скважины бур со штангами (бурильная колонна). При неглубоком залегании воды можно доставать бур вручную при помощи блока на лебедке. Также вместо лебедки можно построить обычный ворот (как на колодцах). Бурильная вышка делается в виде треножника из подручных материалов.
Бурильные штанги - это трубы на резьбовом или шпоночном соединении. К нижней штанге крепится бур. Типы буров: спиральный или ложковый .
Бур-ложка (ложковый бур)
Бур-ложка (ложковый бур) - металлический цилиндр со спиральной или продольной нарезкой. Его ось эксцентрична относительно центра штанги. То есть ось вращения штанги и нижнего сверла должны совпадать, а у «ложки» она смещена на 10-15 миллиметров.
Таким образом, инструмент проделывает скважину диаметром больше собственного . Это позволяет буру свободно перемещаться в обсадных трубах, которые можно опускать прямо в процессе заглубления.
Длина бура-ложки - 700 мм, диаметр подбирается под габариты скважины.
На видео приведен пример самостоятельного изготовления инструмента:
Самодельный бур-ложка делается из обычной толстостенной трубы с закалкой . Его можно использовать для бурения в мокром песке, суглинке, черноземе, глиноземе, и так далее.
Бур спирального типа (змеевиковый)
Бур спирального типа (змеевиковый бур) делается из скрученной металлической полосы инструментальной стали и напоминает сверло. Нижний конец инструмента оснащен режущей кромкой , шаг его спирали равен диаметру. Можно использовать для бурения в глине и в глиняных грунтах с гравийным наполнением.
Процесс бурения
Для удаления жидкой грязи из скважины используют желонку . Ее клапан при подъеме закрывается и задерживает «ил».
Над будущей скважиной устанавливается вышка высотой больше длины штанги. На первом этапе бурильная колонна включает в себя одну штангу и бур. После каждых 600-700 мм колонну нужно доставать и очищать от земли. По мере движения длина бурильной колонны увеличивается присоединением дополнительной штанги.
Такие необходимые операции , как подъем колонны , разборка штанги , ее сборка и обратный спуск занимают много времени. Поэтому необходимо захватывать буром максимальное количество почвы. Если бурение ведется в сыпучем грунте, то он будет опадать со стенок скважины вниз. Поэтому в «колодец» следует опускать обсадные трубы , но не до самого дна, а на расстоянии 0,5-1 метр от него.
На видео в подробностях показан процесс механизированного бурения скважины:
По мере заглубления обсадные трубы опускаются еще ниже . Бурение продолжается до водоупорного слоя. Пройти водоносный слой полностью необходимо, чтобы вода в скважину поступала в максимальном объеме (очень наглядно этот момент представлен на видео в конце статьи).
На дно скважины опускается фильтр из мелкой металлической сетки . Также фильтром служит нижняя часть обсадных труб, в стенках которых сверлятся отверстия. Перед установкой фильтра на дно скважины нужно засыпать 30-50 сантиметров крупного песка или мелкого гравия. Вода подается в дом по водопроводу с помощью насоса , поэтому необходимо подвести кабель и металлопластиковые трубы.
Пробурить скважину глубиной больше 20 метров ручным способом будет очень сложно.
Любая готовая скважина на воду, обслуживание которой проводится в достаточном объеме, будет служить десятки лет. Обслуживание - это проверка крепежа , смазка и регулировка деталей насоса , электротехнические работы и так далее. Обычно «техосмотр» проходит на месте, не требуя демонтажа оборудования.
Также необходимо провести утепление скважины , а точнее ее верхней части.
Такие материалы, как полистирол (пенопласт), минеральная или стекловата лучше использовать, если грунтовые воды расположены близко, а также при глубоком промерзании почвы.
Слой утеплителя желательно делать толщиной 35-50 сантиметров.
Как провести анализ качества воды
Питьевая вода стандартизируется по нормам Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ ). Ознакомиться с ними можно в «Руководстве по обеспечению качества питьевой воды ».
Очищение воды из скважины проводится в специальных лабораториях после определения присутствия примесей в процентном соотношении. Анализ нужно проводить регулярно, так как состав может меняться из-за сезонных и даже суточных колебаний. На основе полученных результатов, скважина на воду очищается наиболее подходящим способом.
Очистка воды из скважины
Универсальная система очистки воды из скважины - обратный осмос . Удаляются сразу несколько видов примесей, обеспечивается высокое качество жидкости. Поэтому для полного избавления от железа, гуминовых соединений, вирусов и бактерий можно использовать только эту систему.
После лабораторных анализов нужно обратиться к специалистам, которые подберут наиболее эффективную систему очистки.
Существуют такие типы фильтров для воды :
Тип «кувшин» . Содержит активированный уголь, который частично уменьшает количество загрязняющих примесей в воде. «Кувшин» не может удалить большое количество неорганических, органических примесей и бактерии. Вода фильтруется медленно. Через месяц нужно менять картридж.
Угольный . Содержит активированный уголь, который хорошо очищает воду от хлора. Из-за возможного перерыва в работе водоснабжения, картридж часто засоряется, поэтому вода по составу может стать токсичной вдвойне. Не уменьшает количество бактерий, вирусов и неорганических примесей.
Керамический . Способствует очищению воды только от «мусора» крупных фракций. Органические и неорганические вещества, вирусы и бактерии не задерживаются. Кроме того, фильтр быстро забивается грязью. Поэтому ему требуется частая очистка и дезинфекция.
С обратным осмосом . Намного понижает содержание вредных и токсичных примесей в воде. Механические барьеры и мембрана очищают жидкость почти идеально, но теряются полезные минералы и возникает эффект дистилляции. Поэтому к фильтру нужно подключать минерализатор. Не уничтожает бактерии и вирусы.
Метод коагуляции . При добавлении коагулянтов вода разделяется на 3 слоя. В верхнем собираются легкие примеси, в нижнем - токсины в виде осадка. Средний слой - питьевой. Требуется специальное оборудование. В домашних условиях процесс опасен, поскольку в воду могут попасть токсичные вещества из других слоев.
В завершении материала предлагаем посмотреть видео , на котором представлены работы по бурению:
Вода на дачном участке – важный и необходимый ресурс. Использование удаленного источника будет намного проще и дешевле, чем организация центрального водопровода. Носить воду ведром, особенно в больших количествах, крайне неудобно, а ее качество может быть плохим.
Поэтому в сравнении с колодцем, скважина имеет ряд неоспоримых преимуществ. Забор воды происходит из межпластовых или артезианских вод, что делает запасы практически неисчерпаемыми.
Скважина в быту
Установка производится при невозможности прямой подачи воды. Особенно важно использование скважины на садовых участках и в населенных пунктах, где отсутствует городское водоснабжение:
- Удаленный источник дает независимость от водопровода и намного удешевляет пользование водой, являясь экономически выгодным вложением.
- Поступающая из скважины вода намного чище водопроводной и колодезной.
- Запасы почти неисчерпаемы (вода присутствует без перебоев круглый год).
- Не возникнет проблем с поливом культур и кормом для скота.
- Возможность обустроить холодную/горячую воду и канализацию (сделает благоприятными условия проживания в доме).
- Отсутствие коррозии труб.
Следует ответственно подходить к вопросу бурения скважины. Надо учитывать все важные факторы, такие как цель использования и количество людей, которые будут ей пользоваться.
Если вы не уверены в своем выборе или сомневаетесь в чем-то, необходимо проконсультироваться со специалистами в данных вопросах.
Не стоит экономить при выборе способа бурения. Скважина, которая будет вырыта неправильно, может привести к сбою в работе насоса, обвалу стенок отверстия, замыканию и другим различным проблемам. Забор воды обязательно должен производиться из определенных слоев грунта. Из недостатков следует отметить приобретение насосов и оборудования по .
Можно ли самостоятельно пробурить скважину
Бурение скважины трудоёмкий процесс, потому что её длина может варьироваться от 8 до 260 метров. Глубина отверстия зависит от локализации известнякового слоя. Поэтому перед проведением работ нужно изучить структуру и расположение слоев почвы, что могут сделать только специалисты.
Своими руками пробурить скважину не сложно , достаточно трудно попасть в определенный слой почвы и создать крепкие стены для отверстия. Вода, набираемая из скважины, чаще всего идет для употребления внутрь. Поэтому, если Вы не уверены в своих способностях, то рисковать здоровьем и жизнью своей, своих родных и близких не стоит – лучше доверить бурение опытным в таких делах людям.
Виды конструкций
Объем выполняемых работ зависит от уровня, на котором залегают нужные воды и от состава почвы:
- Колодец (скважина – игла). Отличная наполняемость обусловлена правильным нахождением родника, накапливает до 3 м³ воды. При необходимости следует сделать еще одну скважину (на самом большом возможном расстоянии от первой). Глубина не ниже 12 м. Обязательный состав почвы: песочная или песочно-щебневая.
- Скважина , фильтрующая воду через слой песка. Труба, диаметром 10 см, вкапывается на глубину от 20 до 50 метров в слой песка. На конце у нее находится сеточка, выполняющая роль фильтра.
- Известняковая артезианская скважина (без фильтра). Подача воды происходит из пластов пористого известняка. Такой источник самый глубокий (от 20 до 200 метров) и с самым длительным сроком эксплуатации. Бурение требует специальной техники и специалистов.
Выбор места под скважину
Место, где должна находиться скважина, . От этого выбора зависит вид скважины, расположение накопительного колодца, трубы фильтрующей скважины, место для полива и потребует достаточно много места.
Существование неглубокого водоносного слоя выдают следующие признаки :
- Сорняки и цветы, которые любят повышенную влажность, локализовались на одном определенном месте.
- Большое скопление комаров и мошек в этом месте.
- В такой зоне, вечером и с утра, возникает туман. Зимой появляются проталины.
- На таком месте любят отдыхать кошки.
Все признаки присутствия нахождения неглубокого водоносного слоя косвенные, народные. Более точным результатом будет геологическое исследование.
Специалисты определят, на каком расстоянии от поверхности находятся глубинные воды. Это, в свою очередь, решит проблему выбора способа бурения.
Самостоятельные методы бурения скважин
Бурение представляет собой прохождение специальным инструментом грунта и извлечение разрушенных пород на поверхность. Выработка заканчивается на нужном водоносном слое. строится на завинчивании буровых инструментов в породу или разбивание грунта.
При бурении источника своими руками нужны инструменты и техника. Не все, что понадобится, можно сделать самостоятельно из подручных материалов и найти у себя в арсенале. Что-то придется заранее приобрести в магазине.
Роторный способ
Инструменты :
- бур (долото);
- буровая вышка;
- обсадные трубы;
- штанги и лебедка.
Такой способ используют большинство людей (около 80%). Бурение происходит только после тщательного изучения состава почвы и её гидрогеологической составляющей. Почва разрушается с помощью бура (долото). Ротор вращает его при помощи труб. Подъем и погружение бура на большую глубину, выполняется с помощью специальной бурильной вышки. При рытье неглубоких скважин, буровую установку можно доставать вручную.
Вышка, если она нужна, ставится непосредственно над отверстием. Направляющее углубление следует вкопать на 2 штыка лопаты. Облегчить вращение бура при сильном его заглублении поможет вода. Продвигаясь на каждый метр (или 0,5 метра), стоит очищать бур от почвы.
Насадки для резьбы изготавливают из стали (около 3 мм). Затачивая кромку, помните, что бур вращается по часовой стрелке – слева на право. Диаметр долот позволяет производить работы внутри обсадных трубок (нужны для профилактики обрушения и перекрытия водоносных горизонтов).
Разработка начинается с большого диаметра и постепенно уменьшается. После использования всех обсадных трубок, внутрь спускают эксплуатационную колонну, которая находится в водоносном слое. Его определяют по состоянию земли, которую вытаскивают из отверстия. Бурение происходит до следующего слоя – водоупорного.
Для того, чтобы убрать грязную воду, можно использовать ручной или погружной насос. Если после 3 – 4 ведер грязь не исчезла – скважина углубляется на 1,5 – 2 метра. Затем следует прокачать воду до визуальной чистоты. После этого её можно эксплуатировать.
По прошествии 15-20 дней необходимо провести анализ воды из скважины.
Бурение с помощью дрели и помпы
Необходимые инструменты :
- дрель;
- насос;
- газовые ключи;
- обсадные трубы;
- болгарка;
- сварочный аппарат.
Залегание водоносного слоя не ниже 20 метров. Почва: песок, суглинок, глина, супесь и в некоторых случаях слои известняка. Бур изготавливается из водяной помпы, на которую, с помощью болгарки и сварки, крепится низкооборотная дрель.
Для начала нужно сделать отверстие простым буром. После этого следует вставить гидробур в скважину, и продолжить бурение. Для первых метров можно использовать подставку или табурет, последующее прохождение пород происходит благодаря наращенным трубам. Откачивать воду из скважины на даче можно ручным или погружным насосом.
Ударно-канатное бурение
Материалы :
- буровая вышка;
- трос или канат;
- обсадные трубы;
- насадка для бурения (стальные ножи или корона);
Вышку изготавливают из обычных бревен или труб и крепится проволокой. Она имеет форму треноги и высоту не менее 2 метров. Бурение происходит методом поднятия/опускания специального стакана. Нижняя часть стакана оснащается «короной» или другими насадками, которые дробят и захватывают породу.
Сверху стакан крепится канатом или тросом к треноге. На расстоянии трубы около полуметра, необходимо сделать отверстие, через которое удаляется земля. Это следует делать через каждые 0,5 м.
Бурение различными приспособлениями
Чтобы сделать скважину (в основном фильтрующую через песок), люди используют различные приспособления. Обычный садовый бур не очень удобен для создания таких скважин, поэтому его переделывают или изготавливают полностью самодельный аппарат.
Бурение с помощью комбайна
Материалы:
- шнек сельхозмашины;
- трубы штанги;
- сварочный аппарат;
- стальные пластины;
- обсадные трубы.
Шнек комбайна можно приспособить для изготовления ручного бура. Трубки – штанги увеличат высоту колонны, а их конец загибают в форме винта. Сверху приваривают стальные пластины (не меньше 3 мм) для бурения и вытаскивания земли.
Для прикручивания штанг, сверху трубы необходимо присоединить муфты с резьбой и длинную поперечную ручку (так удобнее бурить) для ввинчивания шнека. Бурение до 10-15 метров.
Бурение ледобуром
Инструменты:
- рыбацкий ледобур;
- трубы штанги;
- обсадные трубы;
- лопата и тачка.
Рыбацкий ледоруб прекрасно заменит бур. Самодельные трубы – штанги (до 20-25 мм) смогут увеличить высоту. Допускается усилить имеющиеся резцы своими руками, приварив к ним стальные пластины. Можно соорудить треногу из бревен или труб, чтобы по необходимости вытягивать ледобур на поверхность. Бурение до 10 – 15 метров.
Расчет стоимости самостоятельного бурения
Стоимость бурения у специализированных организаций составляет от 800 до 1300 рублей за погонный метр, без учета стоимости труб. Поэтому общая цена за работу составляет от 8000 до 260000 рублей. Обсадочные трубы стоят от 450 рублей/метр (пластиковая) и до 1500 рублей/метр (стальная).
Для каждой скважины их нужно разное количество, поэтому цена на низ сильно отличается (как и нахождение водоносного слоя): от 4500 до 300000 рублей. Итого от 12500 до 560000 рублей.
Расчет для каждого способа:
- Роторный способ : бур от 1800 от 4000 рублей +вышка от 300 руб (за проволоку) до 4000 рублей +6000 рублей штанги +1800/4000 рублей лебедка + 1000/2000 рублей мелкие материалы. Итого , без стоимости труб, примерно выходит от 10900 до 20000 рублей.
- Для бурения с помощью дрели и помпы: дрель и болгарка 3000 рублей + сварочный аппарат 2000 рублей + ключи гаечные 600 рублей + насос 4000 рублей + прочие расходники 2000/3000 рублей. Итого выходит около 12000 или 13000 рублей без учета стоимости труб.
- Бурение канатно-ударным способом : канат или трос 700/1500 рублей + вышка от 300 (проволока) до 4000 рублей + коронки для бурения от 400 до 5000 рублей + 2000/3000 рублей на остальные расходники. Итого , не учитывая обсадные трубы, цена на бурение составит от 3400 до 13500 рублей.
- Бурение комбайном : сварочный аппарат 2000 рублей + трубы около 4000 рублей + коронки для бурения от 400 до 5000 рублей + 2000/3000 рублей прочие расходы. Итого получается от 8400 до 14000 рублей.
- Бурение рыбацким ледобуром: ледобур 2500/5000 рублей + трубы от 4000 рублей + лопата 250/2750 рублей + тачка 450/2500 рублей + 2000 остальные расходники. Итого , без стоимости труб, получается от 9200 до 16250 рублей.
С одной стороны, самостоятельное бурение скважины намного удешевляет процесс. С другой стороны, это занятие требует много времени, усилий, сообразительности. Минусом такого источника является ограниченность глубины, потому что сделать своими руками артезианскую скважину очень трудно.
Положительной стороной самостоятельного бурения скважины на участке, будет отсутствие громоздкой техники и последствий от неё, быстрое прокачивание источника до чистой воды.
На садовом участке или в частном доме невозможно обойтись без воды. Можно провести центральное водоснабжение если вы проживаете в городе, но тогда при поливе огорода, урожай окажется очень дорогостоящим, так как плата за воду повышается с каждым годом. Если человек живет в деревне или речь идет о дачном участке, то любое водоснабжение кажется несбыточной мечтой. Выход один – пробить свою скважину для подачи воды.
В настоящее время многие оценили выгоду от наличия водоносной скважины в личном пользовании. Десятки компаний готовы предоставить платные услуги, чтобы с помощью современной техники обеспечить подачу воды. Однако такое удовольствие не каждому человеку доступно. Поэтому, взяв на вооружение подручные средства, люди стараются пробить скважину своими руками.
Сначала надо определить место для будущей скважины. Водоносный слой обычно располагается на глубине порядка 10-20 метров. Если рядом есть река или озеро, то слой грунтовых вод будет располагаться недалеко от поверхности. Определить место, где выгоднее всего пробить скважину, поможет карта расположения грунтовых вод, которая имеется в каждом исполкоме населенного пункта. Здесь же указаны виды грунта, характерные для этой местности.
Скважина своими руками для полива
Если вода нужна только для полива, такую скважину можно сделать самому с помощью простейшего бура, при условии, что первый слой грунтовых вод, залегает близко (не более 3 м) от поверхности. Длину бура следует нарастить с помощью труб небольшого диаметра, или прутьев арматуры. При прохождении более плотных слоев грунта, на ручки бура можно повесить дополнительный груз, чтобы уменьшить нагрузку на человека. Нужно учитывать, что такая вода не годится, чтобы пить, потому что на такой глубине не происходит природной очистки.
С помощью топора, приваренного к металлической штанге, надо обрубить корни деревьев, которые попадаются на пути бура.
На глубине примерно двух метров начнет попадаться мокрый песок. Вынимать бур с налипшим грунтом надо примерно через каждые 10-15 см, иначе под тяжестью земли устройство может сломаться.
Когда появится песок голубовато-серого цвета, значит водоносный слой совсем рядом. При появлении воды, применение бура теряет смысл, так как жидкий грунт не держится на лопастях. Надо вставить обсадную трубу. Скважина для полива готова. Для поднятия воды можно применить ручную колонку или электрический насос.
Скважина для добычи питьевой воды с помощью насоса
Если залежи грунтовых вод находятся на глубине порядка 10 метров, существует другой эффективный и несложный метод пробить скважину.
Для начала надо выкопать яму глубиной около 1,5 метров, чтобы удалить рыхлый и сыпучий верхний слой почвы, размером примерно в квадратный метр. Оббить яму досками для удобства дальнейшей работы.
Стальную трубу с одной стороны нарезать зубьями по принципу ножовки, разогнув зубья в разные стороны. С другой стороны сделать резьбу для соединения с другими участками труб посредством муфты. С помощью хомута приделать к трубе ручки, чтобы можно было удерживать ее в вертикальном положении, на такой высоте, которая будет удобна человеку, который будет ее держать. На остальных трубах сделать резьбу с двух сторон. Длина должна быть около 3 метров.
Приготовить 200-литровую или больше бочку с водой, водяной насос типа «Малыш», шланг такой длины, чтобы была возможность опустить его из бочки в середину трубы почти до земли.
Диаметр трубы должен быть не менее 120 мм, в дальнейшем она будет использоваться, как обсадная.
Производить такие работы в одиночку неудобно, поэтому лучше найти помощника.
Поворачивая трубу немного из одной стороны в другую, углубить ее насколько возможно. Затем включить насос. Вода под напором будет размывать грунт у основания трубы, и она под своим весом и благодаря усилиям человека, который ее вращает туда-сюда, будет опускаться вниз все глубже и глубже.
Для наполнения бочки можно использовать ту воду, которая будет выливаться из трубы, предварительно процедив ее через сито, или заготовить другую. Соединяя последовательно трубы, можно довольно быстро добраться до водоносного слоя. Убрав ненужные уже доски, яму надо закопать, укрепив в середине трубу. Сверху приделать крышку, чтобы в скважину не попадал мусор. Воду качать с помощью глубинного насоса или насосной станции.
Это не единственный способ, как сделать скважину своими руками, но довольно простой и не требующий дорогостоящего оборудования или сложных видов работ – сварка, резка, заточка и так далее.
Пробивка скважины ударно-канатным методом
Такой метод добычи воды – самый распространенный. Из бревен средней толщины сооружается буровая вышка, вершина которой должна располагаться прямо над будущей горловиной скважины.
Выкапывается яма размером 1,5 х 1,5 метров с глубиной около 2 метров. Желательно стенки обшить досками, чтобы не осыпалась земля.
Обсадная труба должна быть стальной без боковых швов, толщиной стенки не менее 5 мм. В нижней ее части по окружности приваривается конус диаметром на 4-5 см больше диаметра трубы.
В верхней части на трубе накатывается резьба, чтобы можно было в дальнейшем соединить ее с другими кусками труб посредством муфты.
Труба устанавливается вертикально с помощью отвеса в яму, закрепляется не намертво, но так чтобы не качалась. В нее опускается желонка, привязанная крепким пеньковым канатом толщиной не менее 20 мм или стальным тросом диаметром не менее 10 мм, и начинается собственно пробивка скважины.
Поднимая желонку на высоту до одного метра, опускать ее вниз в свободное падение. Грунт, набивающийся в середину, надо периодически вытряхивать, поднимая приспособление наверх с помощью лебедки.
Чем больше вес желонки, тем быстрее можно добраться до водоносного слоя. Обычно весит она в пределах 50 кг. Длина ее должна быть не больше 2-х метров.
Наполнять желонку грунтом надо примерно на 2/3 длины, так как при чрезмерной нагрузке, содержимое может засорить пространство трубы и это затруднит дальнейшую пробивку скважины.
Если по пути будет попадаться твердая порода, ее надо разбить, заменив желонку зубильным долотом.
Когда появится вода, применение желонки будет нецелесообразным, надо прокачать ее до чистого состояния с помощью глубинного насоса. Затем в обсадную трубу надо вставить фильтр, чтобы в скважину не попадал песок.
Таким способом можно пробить скважину глубиной до 40 метров. Такая вода, пройдя природное очищение, – мягкая и вкусная. Она годится для любого применения – для приготовления пищи, питья или хозяйственных нужд.
Перед тем как пробурить скважину своими руками, необходимо узнать глубину залегания водяного горизонта, строение почвы, подсчитать проектные характеристики системы водоснабжения. Эти характеристики необходимы до начала работ:
- погружной насос требуемой мощности должен помещаться в обсадную колонну;
- отверстие в земле должно быть на 50-100 мм шире наружного диаметра обсадных труб;
- количество штанг, которыми наращивается инструмент, должно быть достаточным для предполагаемой глубины водяного пласта.
Перед тем как пробурить скважину вручную, необходимо подготовить фильтр, обсадную колонну, насос, кессон. Если не опустить обсадные трубы по окончании бурения, стенки начнут осыпаться, разрушаться, потребуется повторная проходка долотом. При нехватке штанг для наращивания рабочего инструмента долото часто оставляют на забое. Верхняя часть осыпается, инструмент прихватывается, возникает необходимость ремонта скважины до начала эксплуатации.
Какой инструмент выбрать для самостоятельного бурения скважины
Выбрав в качестве источника водозабора песчаную скважину, владелец участка обеспечивает 15-25-летний ресурс, снижение бюджета строительства. Действующее законодательство разрешает бесплатное использование недр на глубине 20-25 м для водообеспечения коттеджа, поэтому не понадобится установка счетчика. Единственным недостатком самостоятельного строительства является отсутствие паспорта скважины, необходимого для подтверждения глубины залегания водоносного пласта.
Перед тем как пробурить скважину на песок, необходима разведка участка. Лучшим вариантом является разведочное бурение либо вертикальное электрическое зондирование, обеспечивающие 100% гарантии наличия воды. Второй вариант дешевле, производится с поверхности, занимает гораздо меньше времени.
Производители выпускают комплекты для бурения нескольких типов:
- шнековый бур с комплектом штанг — комплект для 7 м глубины обходится в 10-12 тысяч рублей в зависимости от диаметра шнека (77-160 мм), трубы (20 или 25 мм), количества шнеков (3 или 4 шт.);
- станок для ручного бурения — энергонезависимое оборудование, увеличивающее скорость бурения на суглинках до 40 м/день;
- ручная установка вращательного бурения — тренога с ручной лебедкой, диаметр скважины 7,6-20см, глубина не ограничена, в зависимости от комплектации обходится в 30-120 тысяч.
Все перечисленные приспособления позволяют в мягких породах. Крупные валуны, скальный грунт являются в этом случае непреодолимыми препятствиями. Шнековая технология проще, менее трудоемкая, однако требует больше места. Ударно-канатное бурение дешевле, но более трудоемкое.
Стоимость мобильных буровых станков с бензиновым, электрическим приводом начинается от 80 тысяч, что экономически невыгодно для проведения самостоятельных работ. В этом случае заказ услуги в специализированной компании обойдется дешевле, подрядчик предоставит паспорт скважины, гарантийные обязательства. Скважина прослужит дольше, будут соблюдены нормативы СанПиН, СНиП.
Технология бурения
Изготовить скважину вручную можно простейшим инструментом, рабочая часть которого напоминает рыбацкий бур. Наконечник изготавливается из фрез, которые разрезаются УШМ, отгибаются в виде лопастей. На фрезы привариваются куски напильника, резцы с победитовыми наконечниками для увеличения разрушающей способности шнека.
Скорость бурения скважин увеличивается при использовании желонки, представляющей собой кусок толстостенной трубы с зазубренным краем, механическим (грейферным), пневматическим или поршневым захватом. Технология выемки почвы выглядит следующим образом:
Схема работы шнека: 1 – скважина, 2 – реборды, 3 – разбуренная порода, 4 – долото.
- колонна штанг с желонкой на конце поднимается лебедкой с помощью троса на лебедке;
- свободно падает на забой;
- вращается вручную до полного заполнения породой;
- после погружения на высоту желонки (обычно 0,6-0,8 м) колонна извлекается из скважины;
- из трубной части инструмента удаляется грунт;
- операция повторяется до достижения нужной глубины.
Скважина должна иметь дебит, удовлетворяющий потребности семьи, поэтому после достижения водоносного пласта (верховодка или песчаный пласт) необходимо заглубить отверстие на 3-5 м. Это позволит увеличить динамический уровень, обеспечить бесперебойную подачу воды в систему.
Изготовить скважину самому не удается в 95% случаев — при ручном способе разрушения породы помощник требуется в обязательном порядке. Профессиональные бригады используют технологию бурения с промывкой, когда разрушенная порода удаляется напором воды, закачиваемой в скважину. Домашний мастер обычно использует технологию сухого бурения, поэтому колонну вместе с рабочим инструментом приходится периодически поднимать на поверхность для очистки бура, желонки.
На начальном этапе вес штанг незначительный, при увеличении глубины скважин поднять колонну в одиночку нереально. Работы выполняют с напарником, обеспечивая безопасность процесса.
Абиссинская технология имеет отличия от традиционных скважин:
- диаметр ограничен 33 мм, глубина 10 м;
- колонну забивают в грунт (скважина-игла);
- для подъема воды применяются исключительно поверхностные насосы.
Скважину изготавливают из металлических толстостенных труб при помощи специального приспособления по следующей технологии:
- ручным буром на глубину 0,7-1,2 м изготавливается кондуктор для задания направления с постоянным контролем вертикали;
- на место монтажа устанавливается заостренный наконечник с фильтром (перфорированная труба);
- на него накручивается первая труба обсадной колонны;
- на нее надевается бабка — массивная деталь с внутренним отверстием;
- с обеих сторон к бабке крепятся тросы;
- в верхней части фиксируется планка с роликами для троса;
- в средней части трубы жестко фиксируется стол;
- бабка поднимается тросами в верхний уровень;
- падает на стол, забивая трубу в грунт;
- периодически поднимается по достижении земли;
- после вбивания первой трубы на нее накручивается следующая;
- операция повторяется до нужной глубины.
Трубный колодец обладает нулевой ремонтопригодностью, поскольку вынуть из почвы забитую в нее обсадную колонну невозможно.
Ресурс заканчивается после заиливания, засорения фильтра, обратная продувка обычно помогает восстановить производительность 3-5 раз. Преимуществом абиссинского колодца является возможность установки источника водоснабжения в подвале, цоколе, техподполье. Это обеспечивает отсутствие теплоизоляции, наружного водопровода.
Секреты самостоятельного бурения песчаных скважин
При достижении водоносного горизонта необходима промывка системы водозабора. Технология получила название раскачивания, происходит в такой последовательности:
- достижение водоносного пласта контролируется характером грунта, удаляемого с рабочего органа (бур или желонка);
- при достижении воды колонна штанг с долотом вытаскивается на поверхность;
- в скважину опускается насос, откачивается осадок;
- после появления чистой воды насос удаляется из отверстия в земле;
- на забой снова спускается бур/долото;
- инструмент приподнимается, опускается для подъема тяжелого осадка;
- после третьего откачивания взвесей в ствол скважины периодически подсыпается природный фильтр (гравий, гранитный отсев, шунгит, щебень).
В результате скважина получает обратную засыпку забоя рудным материалом, песок, глина удаляются, что обеспечивает высокое качество воды.
После заглубления бура на 1,5-2,5 м вращать инструмент самостоятельно становится тяжело, поэтому используются всевозможные захватные приспособления, например, трубные ключи с наращенными трубами рукоятками.
Оборудование устья скважины
Для изготовления автономной системы водообеспечения коттеджа недостаточно пробурить в земле отверстие, установить внутри него обсадную колонну. Для герметизации ствола, защиты водоносного горизонта от талых, дождевых вод используются оголовки, крепящиеся шпильками к обсадной колонне.
Для подвода воды в дом трубопровод необходимо заглубить ниже отметки промерзания. Поэтому использование кессона является оптимальным вариантом. Конструкция представляет собой колодец в 2-2,5 м с обсадной колонной в центре, перекрытый плитой, засыпанной землей.
Промышленность выпускает готовые конструкции из полимеров с герметичными рукавами для обсадной колонны, кабели, магистрали наружного водопровода. На устье изготавливается котлован, кессон надевается на трубы обсадной колонны, водопроводная магистраль отводится от колодца на глубине 1,5-1,8 м. Кессон имеет диаметр 1-1,5 м, что позволяет размещать внутри камеры системы водоподготовки, запорную арматуру, насосное оборудование.
Бюджетным вариантом кессона является колодец из ж/б колец 1 м в диаметре. Однако в этом случае трудно качественно герметизировать швы между кольцами, в конструкцию могут просачиваться поверхностные воды. Кроме того, заводские кессоны оборудованы удобными лестницами, люками, которые декорируются в ландшафтном дизайне муляжами валунов, пней, фигур животных.
Для увеличения жесткости полимерных конструкций перед засыпкой производят бетонирование наружных стенок толщиной 10-20 мм. Для компенсации сил пучения, выталкивающих кессон на поверхность, резервуары крепят анкерами в грунт либо к нижней бетонной плите.
Экономический эффект самостоятельного бурения скважин составляет 50-70%, однако отсутствует документация на источник водозабора, гарантийные обязательства. Присутствуют риски изготовления сухих скважин, поскольку песчаный горизонт присутствует не везде.