Ручное бурение скважин на воду: как пробурить водозаборную выработку вручную. Самодельное устройство для бурения скважины своими руками (ударно-канатный метод) Бурение скважин на воду самому вручную

В дачном доме водой пользуются постоянно, потому без нее не получится обойтись. Бывает так, что организовывать общий водопровод достаточно сложно. Централизованный водопровод может быть дорогим удовольствием из-за отдаленности дачных участков друг от друга.

Проще всего пользоваться собственным источником воды. Однако первым делом надо его изготовить. Собственная скважина может помочь владельцу участка удовлетворить хозяйственные нужды. В таком случае хозяину не нужно будет оплачивать снабжение воды, считая, какое количество кубометров воды было потрачено. Колодцы копать затратно по деньгам и времени, потому многим хозяевам дачных участков интересно знать, как пробурить скважину вручную. Сделать данную конструкцию самостоятельно достаточно просто, если знать технологию изготовления и принцип устройства скважины.

Перед изготовлением понадобится исследовать участок, чтобы определить уровень залегания подземных вод. От данного параметра будет зависеть объем работ, который нужно выполнить, чтобы в скважине была вода. Тип скважины выбирается исходя из глубины залегания грунта, который содержит воду.

Если вода находится на глубине 4-10 м, то можно изготовить “абиссинский колодец”. Если вода имеется на глубине до 50 м, следует использовать скважину из песка. Если вода будет находиться в грунте на глубине до 200 м, то понадобится изготовить артезианскую скважину. Первые два типа самостоятельно может сделать практически каждый владелец дачного участка, но для изготовления артезианской скважины будут нужны буровое устройство и бурильщики с опытом работы.

Особенности работ

Вернуться к оглавлению

Устройство

Данный тип источника подразумевает выкачивание воды из глубины 50 м. Песчаная скважина имеет такое название, потому что вода из нее будет поступать из слоя песка, который залегает на глубине 50 м.

Данная не сможет предоставить чистую воду, потому через некоторое время понадобится производить проверку содержимого скважины в санстанции.

Чтобы организовать песчаную скважину, следует использовать схему с насосом. Вода будет очищаться от взвесей и мусора благодаря фильтру, который монтируется на соответствующей глубине. Фильтр надо постоянно чистить. Период службы скважины из песка составляет ориентировочно 15 лет.

Вернуться к оглавлению

“Абиссинский колодец”

Данную скважину изготавливать достаточно просто. Она имеет небольшую глубину, потому понадобится позаботиться о выборе подходящего места для нее. Рядом со скважиной не должно быть септиков, различного мусора и ям.

Скважина будет небольшой глубины, в связи с чем вредные вещества могут попадать в нее, в результате чего произойдет загрязнение воды.

Если в грунте нет галечника или каких-либо твердых пород, скважину можно бурить в подвальном помещении дома или рядом с ним. Подобным источником воды в подвальном помещении можно использовать даже в морозы. Колодец подобного типа в частном доме можно оборудовать ручной колонкой и насосом, чтобы была возможность использовать воду даже без электричества.

Вернуться к оглавлению

Артезианская скважина

Если на участках, которые располагаются по соседству, уже имеются подобные скважины, то есть большая вероятность в том, что на данной территории залегает вода в пласте известняка. Если поблизости подобных участков нет, то бурильщикам нужно заказать экспериментальный источник воды, чтобы была возможность определить глубину залегания подземных вод. Артезианские скважины способны обеспечить водой одновременно несколько дачных участков. В некоторых случаях несколько хозяев участков бурят одну скважину, чтобы сэкономить некоторое количество денежных средств.

Выбор вида скважины будет зависеть не только от типа грунта, но и от того, какое количество воды планируется использовать. Скважина из песка и абиссинский колодец могут с легкостью обеспечить небольшой расход. Если нужно воды более 10 м³/час, то придется сделать артезианскую скважину. Любую конструкцию рекомендуется бурить подальше от различных загрязнителей и поближе к частному или дачному дому, чтобы была возможность без проблем проложить водопровод.

Вернуться к оглавлению

Оборудование

Специалисты для изготовления артезианских скважин используют буровые установки. Чтобы сделать мелкие скважины, можно использовать обыкновенную треногу с лебедкой. Она сможет опускать и поднимать инструменты для изготовления скважины, которые состоят из специальных труб, штанг, колонок и бура.

Из специального оборудования будет нужен буровой инструмент, с помощью которого есть возможность углубиться в грунт, а также тренога и лебедка. Для того чтобы самостоятельно , нужно использовать шнек из металла. В данном случае может подойти ледобур, который используется при зимней рыбалке. Бур должен изготавливаться исключительно из стали высокой прочности. С помощью данных инструментов можно изготовить скважину с минимальными затратами денежных средств. Кроме треноги, будут нужны:

1. Трубы различного диаметра.
2. Вентили.
3. Фильтрующие элементы.
4. Кессон.
5. Специальный насос.

Вернуться к оглавлению

Последовательность действий

Первым делом понадобится выкопать яму размерами 150х150 см. Чтобы углубление не начало осыпаться, его стенки надо будет облицевать фанерными листами, досками или кусочками ДСП. Для закрепления конструкции можно также прорыть обыкновенным буром яму диаметром 20 см и глубиной 1 м. Это нужно сделать для того, чтобы труба надежно закрепилась в положении по вертикали.

Над углублением нужно установить прочную треногу из металла или дерева, закрепив в месте нахождения ее опор лебедку. В большинстве случаев устанавливаются треноги из дерева. На вышку нужно повесить колонку бурения с 1,5 м штангами. Штанги соединяются резьбой в трубу, после чего фиксируются хомутом. Данное приспособление можно будет использовать для спуска и подъема инструментов.

Насос следует выбрать заранее, чтобы была возможность определить диаметр изготавливаемой скважины и трубы колонки. Насос должен легко входить в трубу.

Бурение подобного источника воды и заключается в спуске и подъеме оборудования.

Штанга проворачивается и сразу же ударяется сверху долотом. Данную работу удобнее всего выполнять двум людям: один человек будет крутить газовым ключом, а второй будет бить по штанге сверху, чтобы пробить породу. Использование лебедки может упростить процесс, потому что с ее помощью поднимать и спускать оборудование в скважину гораздо легче. Штангу при бурении надо маркировать. Отметки будут нужны для того, чтобы была возможность свободно ориентироваться. С помощью маркировки можно определить, когда нужно будет вытянуть штангу и почистить бур. Чаще всего это нужно делать каждые 0,5 м.

При помощи долото необходимо разрыхлять твердые слои почвы.

Чтобы была возможность легко преодолевать имеющиеся пласты грунта, нужно использовать следующие буры:

1. Змеевик. Рекомендуется использовать для пласта глины.
2. Долото. Применяется для того, чтобы разрыхлять твердые почвы.
3. Ложки для песка.
4. Желонка. Данное приспособление поможет поднять грунт на поверхность.

Слой песка лучше всего проходить ложкой, добавляя нужное количество воды. Если грунт твердый, следует использовать долото. Данный инструмент может быть крестовым или плоским. Пески-плывуны можно преодолеть ударным методом.

В случае с глинистой почвой понадобится использовать змеевик и желонку. Змеевик способен легко пройти через почвы с глиной, потому что его конструкция схожа со спиралью. Галечные пласты, в которых содержится гравий, могут пробиваться желонкой и долотом. В некоторых случаях понадобится залить в отверстие воду. Таким образом можно будет упростить .

Если порода, которая доставляется на поверхность, будет влажной, то это значит, что водоносный пласт находится рядом. В таком случае надо будет немного углубиться, чтобы преодолеть водоносный горизонт. Бурить будет гораздо легче, но нельзя останавливаться. С помощью бура надо будет найти водоупорный слой.

Благоустроенная скважина на даче - условие практически обязательное для комфортного отдыха, ведь централизованный водопровод за городом организован далеко не всегда. Однако буровые работы стоят дорого, а ожидаемый результат владельцам участка не гарантирован. Желание сэкономить и руководить процессом побуждает многих дачников заняться бурением скважины самостоятельно. Выполнить эту задачу сложно, но вполне возможно.

Глубоко ли вода на вашем участке?

Для начала следует определиться с типом скважины, выяснив, насколько глубоко залегает в конкретной местности водоносный пласт. Возможностей для этого несколько:

• гидрологические карты;
• разведочное бурение;
• опрос соседей.

Первое, как и консультации инженера-гидролога, можно получить в профильных ведомствах. К разведочным бурильным работам обращаются лишь в крайнем случае, поскольку это удовольствие дорогое. Чаще всего владельцы участка просто расспрашивают своих соседей, которые уже являются счастливыми обладателями действующей водяной скважины или колодца, о характеристиках объекта.

Немного о видах водяных скважин

По результатам оценки глубины водоносного пласта владельцам дачи придется выбирать из трех вариантов:

• вода залегает близко, на глубине до 12 метров - ;
• водоносный слой не глубже 50 метров - скважина «на песок»;
• вода находится очень глубоко, до 200 метров - скважина «на известняк».

Близкое к поверхности пролегание водоносного слоя встречается редко. Счастливые владельцы такого участка могут сделать скважину-иглу, на создание которой понадобится всего один день или даже несколько часов. Технология создания абиссинского колодца состоит в том, что грунт как бы прокалывают довольно тонкой трубой: всего 1-1,5 дюйма. На конце трубы устанавливают конусовидный , который облегчает проникновение сквозь толщу грунта. Сверху монтируется всасывающий насос. Однако воды из абиссинского колодца поступает немного, поэтому может понадобиться сооружение еще одного источника воды этого типа. Компактные формы абиссинского колодца позволяют пробурить такую скважину даже в подвале дома.

Скважина «на известняк», т. е. артезианская, также встречается не часто. Этот вариант хорош тем, что позволяет получать большое количество очень чистой воды. Но своими силами успешно пробурить такую скважину практически невозможно, понадобится привлекать бригаду с профессиональным бурильным оборудованием. Кроме того, артезианские источники воды необходимо лицензировать в соответствующих органах. Обратите внимание, что если под дачным участком пролегает слой артезианской воды, имеет смысл обсудить с соседями совместную оплату услуг бригады, поскольку такая скважина может с легкостью обеспечить водопотребление нескольких домовладений одновременно.

Для создания абиссинского колодца в грунт забивается тонкая полуторадюймовая труба с наконечником-фильтром. Компактные размеры и простая технология позволяют устроить такую скважину в подвале дома или сделать дополнительный источник воды на дачном участке

Чаще всего вода пролегает на горизонте в пределах пятидесятиметровой глубины. Такая скважина может быть выполнена даже начинающими бурильщиками одним из методов, разработанных для подобных ситуаций. Каких? Читаем дальше.

Какой способ бурения выбрать?

Для таких масштабных бурильных работ понадобится специальная установка, которую можно изготовить самостоятельно. Тип установки зависит от выбранного метода бурения:

• ударно-канатное;
• шнековое;
• роторное.

Чтобы сделать агрегат, способный создать узкую скважину глубиной несколько десятков метров, помимо обычных инструментов понадобится дрель, болгарка и сварочный аппарат. Неопытным мастерам рекомендуется приобрести навыки работы с этими сложными устройствами. Хотя создание самодельной бурильной установки потребует немало времени и сил, устройство можно будет эффективно использовать и в дальнейшем, например, при монтаже свайного фундамента. Некоторые умельцы с такой установкой начали собственный бизнес по устройству водяных скважин на соседних дачах.

Вариант #1 - ударно-канатная установка

Рабочий инструмент такой конструкции - довольно тяжелый патрон и желонка, укрепленные на тросе. Трос с грузом подвешивают вертикально на специальной станине. Грунт разбивают с помощью патрона и вынимают желонкой, пока глубина шурфа не достигнет водоносного слоя. Вес патрона должен составлять не менее 80 кг. Вручную такие устройства сейчас практически не используют, операции выполняют с помощью роторного мотора, который поднимает и опускает канат с грузом.

Для создания ударно-канатной бурильной установки понадобится желонка и патрон с заостренными краями, а также трос, рама, на которой будет укреплен груз, и мотор для управления тросом

Нижний край патрона рекомендуется наточить, а также закрепить на нем несколько острых треугольных элементов, чтобы повысить эффективность работы. Сначала в земле делают отверстие подходящего диаметра с помощью обычного садового бура, а затем начинают работу с патроном и желонкой. Ударно-канатное бурение вполне эффективно как на легких, так и на глинистых грунтах.

Интересный вариант такой установки представлен на видео:

Вариант #2 - шнековая бурильная установка

При работе этого устройства грунт вынимают с помощью специального бура, который делают из 100-миллиметровой стальной трубы. К ее нижнему концу приваривают пару витков шнека диаметром примерно 200 мм. По краям шнека устанавливают два наклонных стальных ножа. Сверху монтируют съемную ручку, также изготовленную из отрезка стальной трубы.

Для изготовления бура к металлической трубе приваривают несколько витков металла с заостренными краями. По мере углубления ствола скважины трубу наращивают до необходимой длины

По мере углубления конструкции в грунт основную трубу наращивают с помощью резьбового соединения или муфты. Устройство закрепляют с помощью вышки-треноги, сделанной из дерева или металла. Для выемки довольно тяжелой трубы из шурфа рекомендуется использовать лебедку с электромотором.

Вот пример проведения работ по шнековому бурению с одновременным проведением обсадки:

Вариант #3 - установка для роторного бурения

Это самый сложный, но и самый надежный вариант установки для бурения скважин. Самостоятельно можно сделать только раму для такого устройства, а прочие элементы, такие как буровая штанга, вертлюг, лопастной бур, мотопомпа и мотор-редуктор, рекомендуется приобрести у надежного производителя. С помощью такой установки можно осуществлять бурение с промывкой, ударное, вращательное бурение и т. д. Возможность подавать раствор, который размывает грунт и облегчает его выемку, увеличивает скорость бурильных работ в несколько раз.

Пример работы:

Обратите внимание, что если кто-то из соседей уже имеет опыт самостоятельного бурения скважины, имеет смысл поинтересоваться возможностью одолжить уже готовое буровое оборудование.

Порядок работ при бурении «песочной» скважины

Как и любое важное дело, бурение скважины следует начинать с составления проекта-схемы. Для начала нужно выбрать подходящее место для скважины. Оно должно располагаться довольно близко к дому и как можно дальше от источников потенциального загрязнения: септика, мест содержания домашнего скота и птицы, бани, берега водоема и т. п. Следует учесть не только уже существующие объекты, но и те, которые еще планируется построить на участке, поскольку перенести скважину на новое место будет, мягко говоря, проблематично.

Когда план составлен, наступает время начать его выполнение. Для этого необходимо:

1. Нанести разметку для будущих работ.
2. Выкопать по разметке шурф, в который будет входить инструмент для бурения (желонка, шнек, бур и т.п.).
3. Установить бурильное оборудование.
4. Произвести бурение в соответствии с выбранной технологией.
5. Опустить в шурф фильтровую колонку, которая представляет собой конструкцию из фильтра, отстойника и трубы.
6. Засыпать песком или щебнем пространство между наружными стенками обсадной трубы и грунтом.
7. Загерметизировать верх трубы и с помощью насоса закачать в нее воду, чтобы промыть фильтр.
8. Откачать воду из скважины с помощью желонки или шнекового насоса.
9. После того, как вода стала чистой, опустить в скважину погружной насос с помощью страховочного троса.
10. Подключить к насосу шланг или водопроводную трубу.
11. Установить на трубу вентиль, которым регулируется подача воды.
12. Выполнить гидроизоляцию выступающей над поверхностью части обсадной трубы.
13. Оборудовать скважинное устье кессоном и приварить его к оголовку.
14. Уложить водопроводные трубы, ведущие к дому, в предназначенные для них траншеи.
15. Выполнить наружную обсыпку кессона грунтом и бетонную отмостку.

Это общий порядок работ, в зависимости от условий в него могут быть внесены необходимые изменения.

Правильно обустроенный кессон предотвращает намокание или промерзание оборудования скважины. Очень удобны в монтаже промышленные модели кессонов, выполненные из прочного пластика

Обзор популярных ошибок новичков

Как известно, грунт неоднороден и состоит из разных пластов. Чтобы успешно провести скважину через них, рекомендуется использовать различные методы бурения:

• песчаные горизонты лучше всего преодолевать с помощью бура-ложки с одновременной промывкой буровым раствором или обычной водой;
• для бурения твердого песка рекомендуется использовать долото;
• на плывунах наиболее эффективным считается использование ;
• для бурения глины лучше использовать змеевик, подойдет также желонка или бур-ложка;
• твердые породы бурят в два этапа: сначала долбят с помощью долота, затем производят выемку грунта;
• галечные и гравийные пласты также проходят с помощью поочередного применения долота и желонки;
• в большинстве случаев подача в шурф воды облегчает бурение и ускоряет его.

Следует помнить, что размеры шурфа должны быть немного больше, чем наружный диаметр обсадной трубы. Выбирая также необходимо учитывать, что минимальный просвет между внутренней стенкой трубы и насосом должен составлять не менее 5 мм, оптимально - 10 мм.

О том, что бурильщики достигли водоносного слоя, свидетельствует состояние грунта. Если из скважины появляется влажный грунт, значит, вода близко. Вскоре после этого буровой инструмент пойдет заметно легче, чем ранее, когда бур попадет в водоносный слой. Следует продолжать работы до тех пор, пока бурение не будет снова затруднено, т. е. пока не будет достигнут водоупорный слой. Только после этого можно прекратить бурение.

Погружной насос для дачной скважины необходимо опустить на правильную глубину. Если устройство расположено слишком высоко, вода не будет поступать в достаточном объеме, а слишком низкое положение приведет к быстрому заиливанию песком

Бывает, что недавно пробуренная скважина вдруг перестает функционировать. Это может говорить о низком качестве проведенных работ. И новички, и профессионалы нередко совершают ряд ошибок во время бурения. Вот самые частые из них:

1. Перебуривание, т. е. бурение на чрезмерную глубину, в результате чего труба «проскочила» водоносный слой. Чтобы исправить ситуацию, следует либо приподнять уже имеющуюся трубу до нужного уровня, либо вставить внутрь трубы новую трубу меньшего диаметра, а старую вынуть полностью или частично.
2. Неполная посадка обсадной трубы в шурф, в результате чего не достигается необходимый дебет скважины. Это происходит из-за грунта обвалившегося в ствол при выемке бурового инструмента. Грунт следует вынуть желонкой (промывание не поможет) и осадить трубу.
3. Недобур, т. е. труба опушена на недостаточную глубину. Скважину добуривают до правильной глубины и внутрь уже имеющейся обсадной трубы вставляют новую, снабженную фильтром.
4. Насос опущен слишком низко, в результате скважина заилена песком. Насос вынимают, песок выбирают желонкой, насос устанавливают правильно.

Чтобы установить погружной насос правильно, его следует опустить на минимальную глубину. Затем медленно погружать, проверяя состояние воды каждые 20-50 см. Когда пойдет песок - достигнуто неправильное положение, насос необходимо поднять до того уровня, на котором поступала чистая вода.

В местностях, где городской водопровод не функционирует, проблема водоснабжения - одна из основных. Вода необходима на даче. Орошение растений, домашние потребности, приготовление пищи - не возможны без нее. Скважина - наиболее оптимальный вариант получения влаги в саду. Тем более что сделать это можно в кратчайший срок и без значительных финансовых затрат. Главное - предварительно обозначить место, наиболее удобное для бурения.

Методы поиска воды, установление глубины и точки монтажа скважины

Если на территории сада нет очевидных признаков залегания воды (области с буйной растительностью), искать ее необходимо самому. Методов разведки существует много, проанализируем наиболее эффективные.

Водяные покровы почвы

В почве, как правило, находится три и более водоносных покрова, разбитых между собой твердыми породами, рельефные очертания которых могут существенно отличаться.

1. Верхний располагается на глубине около 25 м. Образовывается вследствие накопления вод от талого снега и атмосферных осадков. Подходит только для технических нужд, так как может содержать в составе остатки удобрений и прочие нежелательные хим. элементы.
2. Средний (грунтовый) идет сразу после первого. Вода, добытая из этого слоя, имеет стабильный химический состав и подходит для употребления.
3. Нижний (артезианский) размещается на 40 м в глубине. Такую скважину пробьет не каждая бурильная установка, и стоить это будет очень дорого. Зато воды артезианского слоя отличаются образцовыми вкусовыми, органолептическими и биохимическими качествами.

Исходя из этого, можно сделать вывод, что для получения качественной воды подходит глубина 25-40 м. Точнее можно будет определить только во время проведения бурильных работ, при отборе проб. Стоит учитывать, что на дачных участках, находящихся в низинах или недалеко от рек и озер, уровень грунтовых вод может быть намного выше (от 10 до 15 метров в глубину).

Способы поиска

• Силикогельный. Пакетики с шариками обычно кладут к обуви для поглощения влаги, также его можно купить в строительных магазинах. В высушенном состоянии (в духовке или на солнце) шарики закапывают на сутки в землю, предварительно поместив в глиняную емкость (на 1м) в том месте, где планируется бурение на воду. По истечении указанного времени емкость взвешивается, и чем она тяжелее, тем ближе находится жидкость.
• Барометрический. 0,1 мм ртутного столбика барометра (подойдет любой, способный показывать перепады высот), показывает разницу в перепаде высот в 1 метр. То есть сначала нужно сделать замеры на берегу ближайшего водоема, а затем сравнить их с измерениями непосредственно в выбранной зоне. Разница между перепадами давления воздуха в обоих местах и будет показателем глубины залегания грунтовых вод. Намного удобнее будет использовать электронный уровнемер скважинный тросовый.
• Предварительное бурение. Обычного садового бура с диаметром шнека 30 см будет достаточно, чтобы определиться с выбором места для будущего источника. Следует учесть, что углубляться придется на 6-10 м, поэтому позаботьтесь заранее о наращивании длины ручки. Рекомендуется производить удаление грунта каждые пятнадцать сантиметров углубления. Выполнять действие необходимо до появления воды в извлекаемой смеси. Это один из самых надежных методов поиска, но он требует огромных трудозатрат.

Определение места под скважину

Не желательно выбирать место под скважину вблизи от канализационных сооружений, выгребных ям, мусорных куч и других источников загрязнений. Рекомендуется выдерживать расстояние от них 25-30 метров. Лучше всего подойдет возвышенная местность, чтобы насос не заливало.

Как пробурить скважину на участке своими руками

Многие дачники предпочитают нанять бригаду людей, в распоряжении которых находится соответствующая техника, вместо того, чтобы попытаться пробурить скважину самостоятельно.

На самом деле процесс не представляет ничего сложного. Необходимо только разобраться в последовательности действий, подготовить весь необходимый инвентарь и приступить к работе.

Подвиды скважинных конструкций

Относительно глубины бурения, объема добытой воды, её качества и срока эксплуатации существуют следующие типы сооружений:

• Песчаный или фильтровый. Представляет собой трубу, диаметром 100-130 мм, углубленную шнеком в песок на 20-30 м. На нижнем конце стояка закрепляется сетка из нержавеющей стали, выполняющая роль фильтра. Прослужит такая конструкция от 5 до 15 лет, в зависимости от периодичности использования: чем реже ею пользоваться, тем меньше она будет функционировать.
• Артезианский или безфильтровый. Это водосборное подземное строение для добычи воды из известняковых пористых пород. Глубина скважины такого вида - от 20 до 200 м, а срок эксплуатации - минимум 50 лет. В сравнении с предыдущим видом, выкопать артезианский колодец своими руками практически не возможно, поскольку для этой цели необходима специальная буровая машина.

Способы бурения скважин своими руками

На сегодняшний день существует несколько распространенных методов добычи воды собственноручно.

Ручное бурение скважин на воду

Применяется для бурения скважин, глубиной до 25 м.

Необходимый инструмент:

• бур (его головка крепится к нижней штанге);
• штанги (можно сделать из труб, соединив их шпонками или резьбой);
• лебедка;
• осадные трубы;
• бурильная вышка (если скважина планируется глубокая, ею будет подниматься/опускаться бур со штангами).

Этапы технологического процесса:

1. Установка вышки на высоту 50-70 см над уровнем штанги (чтобы ее было легче извлекать).
2. Выкапывание ямы для бура (глубина - две штыковых лопаты).
3. Начальное вращение дается легко, а далее (по мере погружения) понадобится дополнительная пара рабочих рук.
4. Для облегчения дальнейшего вхождения труб можно попробовать увлажнить грунт водой.
5. Через каждые 50 см следует подымать бур на поверхность и очищать лопасти от земли (так как это занимает много времени, надо постараться за каждый подъем захватить как можно больше грунта).
6. Продолжать нужно до тех пор, пока головка не провалится в водоупорный слой.
7. Откачивание жижи проводится погружным насосом (подойдет AL-KO Drain 7000 Classic) до появления прозрачной жидкости.

Ручное бурение скважин под воду имеет свои преимущества: невысокая себестоимость и не нарушение структуры земного покрова. Однако, размеры такого сооружения (что глубина, что диаметр) не позволяют запастись значительным объемом воды, а срок службы не превышает десятилетие.

Бурение скважины на воду ударно-канатным методом

Заключается в раздроблении пород тяжелым предметом (забивным стаканом), который подвешивается канатом к самодельной вышке и падает вниз.

Перед тем, как пробурить скважину своими руками ударно-канатным способом, необходимо:

1. Изготовить вышку. Делается она в форме треноги из стальных труб или деревянных бревен. Конструкция должна возвышаться над снарядом на 1,5 метровую высоту.
2. Подготовить забивной стакан. На конце стальной трубы устанавливается режущая кромка (нож, напоминающий шнек), а чуть выше (примерно, 50 см) вырезается отверстие для извлечения земли. Верхняя часть снаряда тросом крепится к вышке.
3. Натянуть канат, который лебедкой приведет в движение установку. Далее происходит тот же цикл, что и в предыдущем способе.

Длится ударно-канатная добыча воды долго и хлопотно, но является самым дешевым способом.

Как подобрать насос для скважины самостоятельно

Перед тем, как самому пробурить скважину для воды, необходимо тщательно подобрать оборудование. Так как диаметр отверстия водонапорного колодца не большой (110-130 мм) - единственным вариантом подачи воды на поверхность является насос. Но сделать выбор в пользу того или иного агрегата сложно, поскольку производители предоставляют потребителям широкий выбор изделий. Прежде, чем приступить к выбору, необходимо тщательно изучить не только паспортные характеристики насосного аппарата, а и особенности устройства скважины.

Параметры подбора определенной модели:

• Круглосуточный расход воды. Если у вас среднестатистическая семья из 3-4 человек, достаточно будет насоса с производительностью 30-60 л/мин, без учета дополнительного расхода на полив и орошение. Если есть такие нужды, понадобится приспособление помощнее.
• Глубина источника. Произвести точные замеры не сложно. Для этого достаточно обвязать кусок металла или небольшой камень крепкой нитью и погрузить на дно. После этого вам останется измерить длину мокрой и сухой части "метра", и определить общую высоту стояка. Относительно нее и следует подбирать модель (глубина для погружных насосов указывается в паспорте).
• Скорость пребывания воды (дебит). Выкачиваете всю воду, засекаете время ухода жидкости, а потом - наполнения, делите первое значение на второе и получаете результат.
• Диаметр осадной трубы. Осуществляя бурение скважин на воду, нужно учесть, что большинство насосов рассчитаны на четырехдюймовый проем.
• Качество конструкции. Выбирайте агрегат, предназначенный именно для скважин, так как они оборудованы мелкосетчатыми фильтрами. Иначе придется в скором времени его менять, потому что он не сможет справиться с засорениями (например, замытым песком) и быстро выйдет из строя.

Типы насосных станций

Согласно функциональным особенностям все агрегаты разделяются на две группы.

Поверхностные

Устанавливаются на поверхности земли. К ним присоединяется патрубок или шланг (лучше труба, шланг под давлением может пережиматься, и вода не сможет циркулировать). Главный плюс - простые в установке и эксплуатации. Лучше всего подойдут центробежные модели (вибрационные не рассчитаны на перекачивание грязной воды и способны разрушать стенки источника вибрацией), такие как Optima JET80S, Pedrollo PLURIJET 4/200.

Поверхностные насосы имеют больше преимуществ, чем погружные. Они обладают большей мощностью и защитой от перегрева. Так как они больше (их размер не ограничен параметрами скважины), в них стоят более совершенные фильтра, и они лучше охлаждаются. Кроме того, их легче смазать или снять при необходимости ремонта.

Погружные

Подходят для откачки воды с 40-70метровой глубины. Они размещаются на дне башни и уже оттуда выталкивают жидкость наверх. Характеристики определенной насосной системы определяются последствием произведенных измерений. Для этого описанным выше методом веревка с грузом опускается в скважину. К оставшейся сухой части добавьте 3-4 м - это и будет высота выталкивания водяной струи. Если она до 40 м, подойдет агрегат с малой мощностью (указывается в паспортных данных), а если выше - подбирайте высокомощный насос.

Лучшим выбором станет полностью автоматизированное приспособление: в случае перегрева или перепада напряжения в электросети - он отключается сам. Модели: Pedrollo 4SR8m/13 - PD 2.2, WILO TWI 5-306 EM, Gardena 6000/5.

Итог

Пробурить скважину можно самостоятельно без использования арендованной дорогостоящей техники. Пусть вы потратите немного больше времени на бурение и обустройство источника, но получите в итоге качественное сооружение, сделанное своими руками.

Выбору насоса уделите особое внимание, так как аппаратная часть при работе с водой очень важна. Необходимо по-настоящему качественное устройство, легко поддающееся ремонту и обслуживанию.

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:

1. Вращательным, или роторным – буровой снаряд вращается, вгрызаясь с породу;
2. Ударным – по буровой штанге бьют, заглубляя буровой снаряд в породу, так бурят скважины-иглы;
3. 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;
4. 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:

1. 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;
2. 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.
3. 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.

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.