Як самостійно пробурити піщану свердловину під воду

Багато власників приватних будинків заміських ділянок хочуть мати власний незалежний джерело чистої води. Найкращим рішенням отримати практично невичерпне джерело буде професійне буріння глибокої артезіанської свердловини. Але коштує вона дуже недешево, і багато вирішуються пробурити свердловину на своїй ділянці самостійно.

Попередня підготовка до робіт

У середніх широтах на рівнинній місцевості досить якісні джерела води отримують, буря свердловини «на пісок» вручну ударно-канатним методом. Цим методом проводити самостійне буріння свердловини доцільно максимум до глибини 30-40 м. Як правило, їх глибина рідко буває більше 20 метрів. Буріння такої свердловини «на пісок» глибиною 15-20 метрів цілком посильно виконати бригаді з трьох-чотирьох чоловік за 2-3 дня.

Місце для свердловини вибирають, виходячи зі зручності її використання і достатньою віддаленості від джерел забруднення стічних вод - септиків, вбиралень, вигрібних ям та ін. (Не менше 15 м). При використанні для її оснащення електричного насоса повинна бути передбачена можливість підведення до нього електрики.

Щоб якісно пробурити свердловину під воду, потрібно добре знати її пристрій і метод буріння, а також структуру ґрунту і розташування підземних вод. Це дозволить правильно підготувати необхідні матеріали та інструменти.

Визначення необхідної глибини буріння

Для визначення глибини майбутньої свердловини професійні бурильники проводять спеціальну геологічну розвідку. Любителю ж доведеться максимально добре все з`ясувати непрямими методами. Вони не завжди дозволять визначити точну глибину майбутнього буріння, але допоможуть побачити загальну картину майбутніх робіт і правильно до них підготуватися.

Ці дослідження можна провести за допомогою:

• гідрогеологічних карт місцевості;
• розпитуваннями власників свердловин поблизу;
• вивченням навколишніх колодязів;
• консультацією у фахівців;
• методами біолокації.

Незайвим буде також провести біохімічний аналіз води з уже готових джерел по сусідству. Це дасть можливість визначити, чи буде вода з влаштованого трубного колодязя придатна для пиття і роботи побутової техніки. Можливо, для її очищення потрібно буде встановлювати спеціальний фільтр.

За картками також необхідно визначити і глибину промерзання грунту в даній місцевості. Це важливо для облаштування надземної частини трубного колодязя і підведення води до будинку.

водоносні шари

Для правильної роботи і ефективного використання саморобна свердловина «на пісок» повинна бути встановлена ​​в один з напірних піщаних водоносних шарів.

Будучи затиснутий між двох водотривких шарів щільної глини - покровом зверху і ложем знизу (рис. 1), цей шар при його розтині забезпечує підйом рівня води в свердловині (артезіанський ефект).

Структура водоносних пластів в цілому така:

• Верховодка. Стічні забруднені поверхневі води слабкої фільтрації.
• Грунтові води. Просочилася глибше в грунт верховодка. Теж сильно забруднені.
• Води напірних шарів. Вони вже досить чисті для організації водопостачання. Розташовані шарами в глибину - чим глибше шар, тим більше в ньому води, і тим вона чистіша.
• Міжпластові води безнапірних шарів. Розташовуються в грунті між водоносними шарами. Їх не варто використовувати - вода буде брудна, і її рівень буде непостійний.

Не завжди найперший водоносний шар виявиться гідною кандидатурою, можливо, доведеться бурити глибше. Водоносом в хорошому пласті є чистий крупний білий пісок.

Пристрій і робота трубного колодязя

Все піщані свердловини на воду або трубні колодязі, як їх ще називають за аналогією з колодязем традиційним, шахтним, влаштовані приблизно однаково (рис.1). Вертикально пробурені отвір в землі зміцнюється трубою для зміцнення його стінок. Для фільтрації води від піску внизу труби встановлений спеціальний фільтр з дуже дрібної сітки, що не окислюється у воді.

рис.1

Через напору знизу в свердловині, як в колодязі, встановлюється стовп води. За допомогою погружного або зовнішнього насоса вона подається на поверхню. Устя свердловини обладнується для подачі води до місця її призначення.

Основна характеристика свердловини - її дебіт, який визначає співвідношення швидкостей надходження і викачування з неї води. Виражається в одиницях обсягу за одиницю часу (л / год, куб. М / добу).

Підбір матеріалів та інструментів

Перед тим як самостійно пробурити свердловину, потрібно підібрати необхідні матеріали і інструмент. Від матеріалів залежить довготривалість функціонування трубного колодязя, тому на них краще особливо не економити.

Головний елемент конструкції - обсадна труба. Вона визначає вартість свердловини, її довговічність, працездатність і обсяг бурових робіт. Фільтри робляться самостійно або замовляються, насоси вибирається за цільовим призначенням свердловини.

Обсадна труба

Для обсадки стінок свердловини зазвичай використовують металеву або пластикову трубу внутрішнім діаметром 90-160 мм. Його потрібно підбирати, виходячи з майбутньої оснащення трубного колодязя.

Труба при зануренні нарощується додаванням сегментів. Їх з`єднання може бути нарізним (бурові і пластикові труби) або звареним. У разі зварного з`єднання - зварювальний шов не повинен бути товстим. Товстий шов, а також зовнішні різьбові муфти або накладки будуть чіплятися за грунт і перешкоджати зануренню труби при бурінні. Це буде його сповільнювати і ускладнювати.

Пластикова труба для обсадження використовується в місцях, де немає ризику зсуву грунту, і він не містить пливунів. У неї є ряд переваг в порівнянні з металевою. Ця труба:

• легше;
• дешевше;
• має гладку внутрішню поверхню;
• простіше нарощується;
• не схильна до корозії.

Є в наявності в неї так само і ряд істотних недоліків. Основні з них такі:

• менша, ніж у металевої труби, міцність;
• малу вагу - з нею простіше управлятися, але вона погано заходить в грунт.

Тому найкращим варіантом буде використання для обсадження обох труб: зовні - металева, всередині - пластикова. Для цього необхідно правильно підібрати їх діаметри. У разі зварного з`єднання металевої труби потрібно стежити, щоб вона не мала вигинів.

водяний фільтр

Другим за значимістю для працездатного трубного колодязя є фільтр. Він може бути:

• Зовнішнім. Його роблять із зовнішнього нижньої (забійній) частини низу обсадної труби.
• Внутрішнім (занурювальним). Він виготовляється окремо і встановлюється всередині обсадки свердловини.

Незважаючи на велику трудомісткість установки внутрішнього фільтра, його використання переважніше. Він знімний і дозволяє провести ремонт, чистку або поглиблення свердловини. Установка його прямо в пісок після буріння дозволяє уникнути його засмічення при опусканні труби, що часто трапляється при використанні зовнішнього фільтра.

Фільтруюча частина в обох випадках повинна бути досить довгою і відповідати передбачуваної товщині водоносного шару. Як правило, її довжина 1-1,5 м.

Матеріали для оснащення

Готова і прокачаних свердловина з фільтром оснащується насосом і трубами для подачі води на поверхню. Насоси бувають зовнішні і заглибні, ручні і електричні. Тип насоса вибирається залежно від цільового призначення трубного колодязя:

• Електричні глибинні насоси. Опускаються всередину свердловини. Використовуються для подачі води як в будівлю, так і на ділянку. Для організації водопостачання будинку нижче рівня промерзання грунту до нього робиться підземний трубний відведення. Для подачі води занурювальним насосом на ділянку встановлюють колонку.
• Зовнішні насоси. Встановлюються на гирлі свердловини або всередині кесона під землею, нижче рівня промерзання грунту. Можуть застосовуватися для подачі води в будинок і на ділянку.

Залежно від обраного типу насоса, до нього підбирають живлять труби. Для насосу можна використовувати шланг.

підготовка інструментів

Для успішного буріння потрібно правильно підібрати інструменти. Вони повинні бути якісними і перевіреними. Якщо в самий невідповідний момент підведе який-небудь інструмент, блок, трос або болт, то робота може не тільки істотно сповільнитися, але і її продовження може стати зовсім неможливим. Можна безнадійно зіпсувати свердловину або отримати серйозні травми і каліцтва. Тому до підготовки інструментів і матеріалів потрібно підійти вкрай уважно і відповідально.

Основні інструменти і пристосування для буріння:

Мал. 2

Мал. 3

Мал. 4

Мал. 5

• Тринога з блоком (рис. 2). Встановлюється над свердловиною для проходки желонкою, може також допомагати при роботі буром. Її ноги можуть бути дерев`яними або металевими, вона повинна складатися. Всередині неї в вершині повинен бути міцно закріплений металевий блок для троса желонки.
• Желонка (рис.3) з металевим тросом. Потрібна для ударно-канатної проходки.
• Металевий шнековий бур з різцями (рис. 4) і нарощує довжиною штанг. Його діаметр повинен бути на 1-2 см ширше обсадної труби. Довжина шнека - до півметра.
• Штикові та совкові лопати.
• Два гідравлічних домкрата для підйому обсадної труби.
• Товсте металеве стопорне кільце на трубу з болтами. Воно перешкоджає зайвому занурення труби і потрібно для опори домкратів при її підйомі.
• Металеві ручки для обертання обсадної труби (рис. 5). Кріпляться на неї обжимання за допомогою болтів. Ручки повинні бути досить довгими і міцними.
• Електронасос зі шлангом. Застосовується для прокачування свердловини і для заповнення її водою при бурінні.

Точний підбір ручних і електричних інструментів роблять відповідно до кожним конкретним випадком буріння. Зазвичай потрібен такий набір:

• Набір ручного інструменту (викрутки, пасатижі і ін.) І комбінованих ключів.
• Важкі молотки або кувалди.
• Мотобур. При його наявності він може бути використаний на початку буріння.
• Зварювальний апарат. Потрібен при звареному поєднанні сегментів металевої труби.
• Кутова шліфувальна машина (болгарка).
• електродриль.

Знадобляться і різні з`єднувачі - саморізи, болти, гайки, шайби, цвяхи, дріт та ін.

Перед тим як самому зробити свердловину для води, необхідно також подбати про доступність в місці буріння електроенергії для освітлення і роботи електроінструменту і води.

Буріння вручну комбінованим методом

Цей метод називають комбінованим, тому що він включає в себе шнекове буріння і ударно-канатну проходку желонкою. Саме буріння проводять в три етапи. Вони мають різну складність, і на кожному з них застосовуються різні методи робіт.

На першому етапі ручне буріння шнековим буром проводять в грунті до першої води. Цей етап найшвидший, але на ньому важливо витримати вертикальність буріння. Проводиться без обсадної труби. Орієнтовна глибина буріння - від 3-4 до 6-8 м. Порядок робіт тут такий:

• У місці буріння копається маленька ямка, в яку встановлюється шнековий бур. При роботі він повинен заходити в грунт не більше ніж на півметра. Після забуріванія його виймають і чистять.
• У міру поглиблення отвори довжина бура нарощується за допомогою штанг.
• Після появи в свердловині води шнекове буріння стає неможливим. Бур виймають, а в отвір в грунті вставляють металеву трубу для обсадження. Навколо неї на землі роблять міцну ґратчасту опалубку.

Другий етап - ударно-канатне буріння желонкою до розтину водоносного шару. Проходка ведеться через обсадних труб в суглинках, пливунах і щільною глині. Орієнтовно, це ще 3-5 м. Послідовність робіт:

• На місці буріння встановлюють триногу, через блок який протягують трос желонки.
• Желонку заводять в трубу, спускають до дна свердловини і починають нею робити удари об грунт, періодично невисоко піднімаючи її і різко пускаючи. Коли желонка заповнюється рідиною або її ударна частина (башмак) забивається грунтом, вона витягується на поверхню і промивається водою.
• Грунт поступово вибирається з-під труби, і вона потроху опускається. Для поліпшення посадки її періодично потрібно провертати. Щоб край труби не пішов під землю, на неї надягають стопорне кільце.
• У міру занурення труба нарощується привинчивания або переварюванням нових сегментів.
• Водотривкий покрив піщаного водоносного пласта складається з щільного шару глини, з працею пробивається желонкою. Якщо після його розтину в свердловині різко з`являється натиск води знизу і білий пісок, то це свідчить про початок проходки в напірному водоносному шарі.
• Подальші роботи будуть проводитися в умовах постійного тиску знизу. Потік прибуває з водоносного шару води приносить в свердловину пісок. Піднімаючись знизу, він може засипати і міцно прихопити желонку. Щоб цього не сталося, її потрібно вчасно вийняти і на протязі всього подальшого буріння уважно стежити за тим, щоб вона не залишалася в трубі навіть на короткий час.

Третій етап починається після розтину першого напірного водоносного шару і закінчується при достатньому заглибленні в відповідний для свердловини шар. Як і на другому етапі, проходка ведеться желонкою всередині обсадки, але вже заповненої водою. Цей етап може зажадати проходки ще як мінімум 2 м. Дії на цьому етапі:

• Для компенсації тиску знизу і зменшення надходження піску, в трубу до самого верху заливають воду і підтримують максимальний її рівень до кінця проходки.
• Забурившись в водоносний шар, потрібно визначити його товщину. Для цього шар проходиться на довжину активної частини фільтра.
• Якщо товщина шару підходяща, то буріння зупиняють. Прокачуючи свердловину, визначають її дебіт. При задовільному дебите проводять біохімічний аналіз води. При відповідному якості води встановлюють внутрішню пластикову трубу і погружной фільтр. Або просто заглушають низ свердловини, якщо у неї фільтр встановлений зовні труби.
• Якщо не підходять товщина, дебіт або чистота води, то буріння продовжують до наступного водоносного шару.

Для установки погружного фільтра потрібно попередньо вичерпати желонкою весь пісок з свердловини, по можливості - трохи глибше забою. Фільтр опускають до упору в пісок. Утримуючи його з зусиллям на місці, домкратами піднімають трубу вгору на висоту довжини активної частини фільтра.

Після завершення установки фільтра свердловина прокачується насосом і повністю обладнується.