Технология бурения скважин на воду своими руками

Устройство артезианской скважины следует выполнять только с помощью специализированной буровой техники. Когда речь идет о песчаной скважине, появляется возможность решения задачи обеспечения водой своими руками. Процесс бурения требует больших физических усилий, поэтому прежде, чем решиться добывать воду самостоятельно, нужно выполнить небольшое исследование.

Вращаясь по спирали, бур врезается в землю и поднимает ее на поверхность.

Если в вашей местности, а лучше на соседних участках, уже есть функционирующие песчаные скважины глубиной до 20 м и в процессе их бурения не встречались скальные породы можно смело браться за дело. Если узнаете, что у вас под ногами плывун, лучше обратитесь к профессионалам. У таких пластов большой потенциал, но выполнение работ – технически сложная задача. Есть вероятность, что нужны будут 2 ствола.

Перечень оснастки для выполнения работ

Глубина бурения скважины напрямую зависит от глубины залегания водоносного пласта на песчаных или известняковых грунтах.

Устройство скважины на воду своими руками может быть выполнено с помощью следующего оборудования:

• лом, лопаты совковая и подборочная;
• ручной бур;
• дополнительные штанги для бура;
• забивной стакан;
• желонка;
• трубы для вышки;
• блочок;
• лебедка;
• трос стальной 12 мм;
• обсадные трубы;
• запас воды;
• сварочный аппарат;
• болгарка.

Уточнения по оборудованию

Схема роторного способа бурения скважины с помощью подъемника.

Бур, забивной стакан и желонка должны соответствовать диаметру обсадной трубы. Когда углубление скважины на воду выполняется через обсадную трубу, землеройный инструмент применяется немного меньшего диаметра. Если укрепление обсадной трубой выполняется после бурения, меньше должен быть диаметр самой трубы.

Забивной стакан представляет собой отрезок толстостенной трубы длиной около 2 м. Его нижняя кромка выполняется в виде зубцов со скосом режущих граней внутрь. В 0,5 м от режущего торца необходимо сделать окно для чистки инструмента от грунта. На другом торце крепится ручка для троса.

Желонка отличается от забивного стакана наличием в нижней части удерживающего клапана. Это может быть откидной шарнирный клапан или клапан в виде вогнутой шайбы с отверстием и шаром, который это отверстие закрывает. Несмотря на небольшие отличия между забивным стаканом и желонкой, для эффективной работы нужны оба инструмента. Они эффективны в разных грунтах и при различной степени увлажнения.

Вышка для бурения песчаной скважины на воду представляет собой самодельную трехногую конструкцию высотой 3,5 м или более. В верхней точке через блок перекидывается трос. На одном конце троса навешивается забивной стакан или желонка, на другой конец наматывается на лебедку. Можно тянуть трос просто за приделанную к нему ручку, но выполнение работы без лебедки требует слишком больших физических усилий.

Схема элементов желонки с шариковым клапаном.

Не стоит использовать трос диаметром меньше 10-12 мм. На него приходятся значительные ударные нагрузки от инструмента. Стакан или желонка могут подклиниваться в обсадной трубе, когда между их стенками оказываются камешки. Если трос оборвется, извлечь снаряд из скважины будет трудно.

Для бурения через обсадную трубу ее нижний конец делают с небольшим расширением и затачивают кромки со скосом внутрь. Труба при этом обязательно применяется стальная. Пластиковая легко повреждается инструментом. На расстоянии 0,5 м от нижнего торца трубы на участке протяженностью до 1,5 м нужно будет сделать пропилы или отверстия. Через них вода сможет поступать при эксплуатации скважины. Перфорация закрывается фильтрующими элементами. При обсадке по готовой скважине лучше, если конец трубы будет глухим и заостренным.

Порядок выполнения работ

Общая глубина скважины зависит от геологических условий в зоне разработки и рельефа местности. Водоносный пласт залегает близко к горизонтали, поэтому сильно облегчить себе жизнь можно выполнением работ в низине. Бурением на возвышенности, вы добавляете себе работы, а желанная вода оказывается глубже. Прикинуть глубину можно, если собрать статистику по расположенным вблизи скважинам и учесть рельеф местности.

Для поступления воды через обсадную трубу следует высверлить отверстия протяженностью до 1,5 м., отступив от нижнего торца трубы пол метра.

Если процесс бурения производится механизированным способом, кессон для обустройства скважины устраивается позже. При пробивке скважины на воду своими руками стоит выкопать приямок для кессона заранее, это сокращает глубину бурения почти на 2 м. При обустройстве с адаптером нужно просто снять лопатами растительный слой на 40 см на участке около 1 м² вокруг будущей скважины. Это позволит начать бурение с плотных слоев грунта, которые не будут осыпаться, а корни растений не смогут помешать нормально зарываться режущим кромкам бура.

Первые 1,5-2 м дистанции в любом случае проходят с помощью бура. Для скважин глубиной до 6-7 м можно обойтись одним этим инструментом. В легких грунтах с помощью бура можно пройти до 14-15 м. Бур врезается на 25-30 см, поднимается на поверхность и вытряхивается. И так по мере углубления. Ручка бура постепенно наращивается дополнительными трубками с помощью резьбовых муфт. Работать удобнее, когда концы трубок могут нанизываться друг на друга и фиксируются болтами.

Первые 1-1,5 м несложно пройти в одиночку, но затем нужно удлинять ручки и крутить вдвоем. Зарываться – это не самое трудное. С каждым новым заходом все тяжелее становится поднимать с глубины бур с землей. После глубины в 4-5 м стоит установить вышку и поднимать бур лебедкой. Если инструмент уперся, его нужно провернуть на пол-оборота против часовой стрелки и поднимать с этого положения.

Схема установки для ударно-канатного бурения.

Когда врезаться и поднимать становится слишком трудно, пора переходить к следующему методу бурения. Подвешивается стакан и опускается до упора в скважину. Его приподнимают на 0,5 м и резко роняют 4-5 раз за проход. В открытый торец стакана набивается 20-25 см грунта и удерживается в нем за счет уплотнения. Снаряд с грунтом вынимается из ствола и очищается. На слишком плотном слое, когда скорость продвижения стакана снижается, в скважину перед проходом можно лить воду. Мокрый грунт разрыхляется быстрее.

В песке или переувлажненном слое грунт перестает удерживаться в снаряде. Его меняют на желонку. Ее клапан решает проблему.

Если вода начинает стоять в стволе – конец близок. Погрузиться нужно в следующий за водоносным слоем водоупор. То есть после прохождения насыщенного водой осадочного слоя нужно зайти еще на 60-80 см в следующую за ним глину. Это существенно продлит срок эксплуатации скважины. Такой запас создаст место для осаждения ила.

Обсадная труба опускается в скважину мерными кусками и наращивается по мере погружения сваркой или резьбовыми соединениями. Для обсыпания кругового зазора использовать песок не стоит, лучше мелкий щебень-отсев. Верхнюю часть зазора забивают глиной. Остается обрезать болгаркой лишнюю трубу, промыть скважину и можно заниматься обустройством.

Дополнительные указания

Очень важно поддерживать вертикальное и прямолинейное направление бурения: искривленную скважину обсадить стальной трубой проблематично.

Долота, применяемые при ударном бурении: а – плоское, б – двутавровое, в – округляющее, г – крестовое.

Пластиковая труба примет нужную форму, но прочность такой конструкции вызывает опасения. Если есть возможность, всегда используйте стальную трубу с толщиной стенки от 8 мм. Чем эта толщина больше, тем дольше можно не бояться коррозии и разрушения стенок скважины. Толщина в 8 мм гарантирует 10 лет эксплуатации, а 12 мм все 25 лет.

Бурение осыпающихся слоев выполняется через обсадную трубу. Режущий или ударный инструмент запускается непосредственно в нее. Труба сама постепенно опускается по мере выбирания грунта за счет расширения и заостренных кромок. Наличие расширения уменьшает силу трения стенок о грунт. На верхний выступающий из земли торец надевают хомут с 2-мя ручками. На ручки можно цеплять дополнительный груз и покачивать за них трубу из стороны в сторону для погружения. При таком способе бурения обсадная труба редко является рабочей из-за сложностей с организацией хорошего фильтра.

При правильном выполнении работ и периодической чистке самодельная скважина должна поставлять воду десятки лет.