Буріння свердловини на воду своїми руками

Способи буріння свердловин і рекомендації по їх вибору. Інструменти та матеріали для виконання робіт. Технологія створення вертикальних шахт.



Буріння свердловини — це виконання в грунті довжиною вузької порожнини від поверхні до водоносного шару. Для цих цілей використовують спеціальні інструменти різної конструкції, закріплені на збірному пристрої з труб. Всю інформацію про бурінні свердловини своїми руками можна отримати в цій статті.

Вибір технології буріння свердловини

Метою буріння є створення вертикальної шахти невеликого діаметру від поверхні до підземних водоносних шарах для установки насоса. Щоб стінки не жалілися, у стовбур встановлюють металеві або пластикові обсадні труби. У нижню частину шахти поміщають фільтруючу колонку, що складається з коліна, відстійника і фільтра.

Буріння свердловин відноситься до складних процесів, в яких присутня важка фізична праця. Але на сьогоднішній день це самий доступний спосіб забезпечити свої володіння питної чи технічної водою без великих фінансових вкладень.

Перед початком роботи завжди з’ясовуйте глибину залягання водоносного шару, від якої залежить спосіб буріння і тип свердловини. Якщо відстань від 3 до 12 м, бурять абіссінську свердловину, до 50 м — піщану, більше 50 м — артезіанську. В останньому випадку потрібна професійна установка і спеціальний дозвіл місцевої влади. Це цінний природний ресурс.

Верховодка найчастіше використовується для поливу. Її можна пити, але тільки після перевірки санепідемстанції. Найчастіше вологу добувають з безнапірного пласта, що складається з просоченого водою піску, обмеженого зверху і знизу глиняного оболонкою. Дебет рідини в стовбурі — близько 2 м3 на добу, що цілком достатньо для ведення господарства. Свердловину називають піщаної, навіть якщо корисний шар складається з гальки, гравію і т. д. На цій глибині відфільтрована вода недостатньо, тому необхідно ретельно вибирати місце для буріння, а рідина обов’язково здавати на перевірку в лабораторію. При виявленні шкідливих для людини хімічних і органічних сполук свердловину експлуатувати не рекомендується.

На глибині понад 10 м іноді зустрічаються напірні пласти, які витісняють воду до поверхні. Вони складаються з тріщинуватих або пухких порід: вапняків, суглинку, гравійно-галечникових. Найбільш чиста вода, яка не потребує очищення, видобувається із вапняків, тому всі подібні свердловини носять його назва. Дебет дуже великий — від 5 м3 в добу.

Існує кілька способів буріння свердловин:

• Роторне. Інструмент входить в грунт при обертанні і видавлює наверх роздроблену породу.
• Ударне. Пристосування заглиблюється після ударів по ньому.
• Ударно-обертальний. Штангу з інструментом піднімають, відпускають, а потім обертають. Оброблений грунт виводиться назовні.
• Канатно-ударне. Інструмент підводиться і відпускається. При входженні в грунт в порожнину пристосування набивається ґрунт, який потім вилучається на поверхню.

При виборі технології буріння зверніть увагу на наступну інформацію:

1. В європейській частині країни безнапірні плати залягають до 20 м від поверхні.
2. Самостійно бурити вигідно до такої ж глибини. Для будівництва більш глибоких шахт дешевше запросити бригаду, яка має у своєму розпорядженні механізовані установки.
3. Строки експлуатації свердловини залежать від інтенсивності викачування води. При масовому неконтрольованому відборі рідини з безнапірних шарів можуть виникнути провали ґрунту.
4. Безнапірні свердловини при невеликому обсязі выкачиваемой води прослужать не менше 15 років, а при інтенсивній експлуатації — не більше 5 років. Тому, якщо ви знайшли вологу на глибині 10-15 м, спробуйте копати далі, щоб добратися до вапнякових порід.

Підготовчі роботи

Перед тим як бурити свердловину, виготовте триногу — спеціальний пристрій для підйому і опускання обсадних труб та робочого інструменту. Її розміри залежать від способу виконання робіт. Для шнекової проходки виготовляють конструкцію висотою 4 м і більше, для абіссинського колодязя і ударно-канатного буріння досить висоти 2 м.

Триногу виготовляють у вигляді рівносторонньою тригранної піраміди з труб або колод. Із заготовок довжиною 6 м можна отримати дуже міцну жорстку установку висотою 4,5 м. Такі габарити дозволять опускати коліна довжиною 3 м.

Для складання конструкції виконайте наступне:

• Закріпіть колоди між собою брусками або рейками, що не дозволить їм роз’їжджатися. Металеві труби з’єднайте зварюванням.
• Другий варіант забезпечення стійкості пристосування: вкопати кожну ногу на глибину 0,7-0,8 м, підклавши під них дошки або колоди довжиною 1 м. Опори копра встановлюйте в ями одночасно.
• Встановіть триногу в місці, де планується викопати свердловину.
• До верхньої частини закріпіть блок.
• Простягніть через блок канат і приєднайте до лебідці або коміру.
• Закріпіть до канату важкий предмет і опустіть його на грунт. Він вкаже центр отвори.
• Викопайте яму розмірами 150×150 см і глибиною 100 см навколо зазначеного місця.
• Стінки зміцніть щитами.

Інструменти і пристосування для буріння свердловини

Перед тим як бурити свердловину для води, приготуйте спеціальні інструменти:

1. Металевий шнек. Найбільш поширений інструмент для будівництва шахт. Застосовується для роботи на несыпучих грунтах. Бур-шнек заводського виробництва двухзаходной. Така конструкція не дозволить відвести інструмент в бік і перекосити його. Нижня основа виготовляють розмірами 45-85 мм, діаметр леза — 258-290 мм.
2. Бур-долото. Призначений для роботи в твердих породах. З його допомогою розпушують породу. Наконечник буває хрестовим і плоским. Його можна використовувати з ударною штангою.
3. Бур-ложка. Застосовується для риття свердловин в піщаних грунтах, т. к. на звичайному шнеку пісок триматися не буде. Використовується при ударно-обертальному або обертальному свердлінні.
4. Бур-стакан (снаряд Шитца). З його допомогою створюють шахти у в’язких, сильно облипающих грунтах, в яких звичайний роторний інструмент загрузне. Він використовується при ударно-канатному бурінні.
5. Желонка. Застосовується для проходження пливунів при ударно-канатному бурінні.
6. Свердловина-голка. Використовується для створення абіссинського колодязя. У подібній конструкції насадка, штанга і обсадочная труба являють собою монолітну конструкцію, яка залишається під землею після досягнення водоносного шару.

Необов’язково купувати спеціальне обладнання для риття свердловин. В якості робочого інструменту можна використовувати льодобур. Основне вимоги до робочого пристосування — його надійність. Виріб має бути виготовлено з надміцної сталі.

Часто для будівництва однієї свердловини використовують почергово кілька видів інструментів. Наприклад, для роботи на глинистих грунтах застосовують шнек, желонку і бур-ложку. Для проходження галькових пластів — желонку, долото і обсадні труби.

Як бурити свердловину для води

Суть буріння полягає у створенні стовбура шляхом вилучення роздроблених пластів грунту на поверхню з допомогою особливих пристосувань. Вони «закручуються» або забиваються в землю, а потім віддаляються разом з розпушеним ґрунтом. Розглянемо найбільш популярні способи створення свердловин із зазначенням основної та допоміжної оснастки.

Нюанси використання обсадної труби при бурінні

Обсадна труба захищає стовбур від обвалення. У свердловини встановлюють вироби з різних матеріалів, переваги і недоліки яких наведені в таблиці:

Матеріал труби	Переваги	Недоліки
Азбест	Дешевизна, тривалий термін експлуатації	Містять шкідливі для людини речовини
Оцинкований метал	Дешевизна	Наявність цинку, шкідливого для організму людини; поява корозії, яка забруднює воду
Нержавіюча сталь	Міцність, великий термін експлуатації	Дорожнеча, складності зі зварюванням окремих елементів
Сталь	Міцність, великий термін експлуатації	Корозія, яка забруднює воду
Пластикові труби ПВХ і ПНД	Дешевизна, невелика вага	Не витримують великі навантаження, не всі труби ідеально рівні

Для з’єднання один з одним на торцях виробів нарізається різьба. Самий перший відрізок служить фільтром, тому на стінках виконують отвори або пази, а зовні намотують дріт. Діаметр обсадної труби повинен бути таким, щоб в неї входив вибраний вами насос. Від способу її встановлення в свердловину залежить технологія виконання робіт.

Найбільш простий монтаж виробу — опускання в готову шахту, тому діаметр бура повинен бути більше зовнішнього діаметра труби. Подібним чином облаштовують стовбур до 10 м, виконаний в щільному несыпучем грунті. Однак немає гарантії, що шахта не осиплеться під час установки труб або при свердлінні.

Монтаж обсадної труби після буріння відбувається так:

• Закріпіть до нижньої частини (фільтру) воріт (хомут з ручками) і опустіть його в отвір. Ручки не дозволять впасти елементу на дно стовбура.
• Закріпіть до наступного коліну другий воріт, встановіть на фільтр і закріпіть. Зазвичай обсадні труби мають різьбу, і для з’єднання досить закрутити верхню частину в нижню.
• Демонтуйте ручки на нижньому елементі, після чого обсадна труба просяде. Над поверхнею повинно залишитися 10-15 см. Якщо вона довга і важка, її опускають за допомогою триноги. Для цього на різьбову частину вироби нагвинчують рим, а до тринозі кріплять лебідку, таль, воріт і т. д.
• Повторіть операції, поки нижня частина не досягне водоносного пласта.

Цей спосіб не годиться при роботі на сипких грунтах, стінка буде постійно обсипатися. В такому випадку використовують інструмент меншого діаметру, ніж внутрішній розмір труби. Нижня частина труби повинна мати ріжучу спідницю або коронку, яка допомагає опускатися.

Послідовність встановлення виробу наступна:

1. Пробуріть свердловину на глибину 1 м.
2. Вийміть робочий інструмент і очистіть його від грунту.
3. Встановіть трубу в отвір і осадіть ударами зверху.
4. Встановіть виріб інструмент і пройдіть ще 1 м, після чого повторіть операції з його осаді.
5. Повторюйте операцію, поки не дійдете до води.

Шнекове буріння

Буріння свердловин спіралевидним інструментом вважається самим доступним з усіх можливих методів.

Робота виконується наступним чином:

• Викопайте яму глибиною в кілька багнетів у зазначеному за допомогою триноги місці.
• Встановіть у неї вертикально інструмент.
• Закріпіть до нього у верхній частині ручки і починайте обертати.
• При провертанні пристосування почне заглиблюватися в грунт.
• Періодично піднімайте бур і очищайте його від грунту. Для таких процедур знадобиться тринога з лебідкою.
• Після переміщення на 1-2 м вийміть інструмент і встановіть на його місце обсадну трубу.
• По мірі опускання подовжуєте пристосування бурової штангою, а обсадну трубу — заздалегідь підготовленими заготовками.
• Під час роботи контролюйте вертикальність стовбура. Не допускайте перекосу шнека і торкання стінок шахти.
• Важливо вчасно визначити наближення інструменту до водоносному пласті. Коли грунт, що піднімається на поверхню, стане вологою, зупиніться і відпочиньте. Після входження у водоносний шар працювати стане легше, проте зупинятися треба тільки після того, як бур пройде наскрізь і увійде в щільний грунт під ним.
• Демонтуйте інструмент з свердловини.
• Засипте в шахту щебінь, у якого фракції в межах 5 мм. Шар камінчиків — 20-30 див. Він створить природну перешкоду для великих домішок.
• Закачайте в стовбур воду і промийте щебінку.
• Выкачивайте насосом рідину до тих пір, поки вона не стане чистою. Для такої мети рекомендується використовувати відцентровий насос, здатний працювати з водою підвищеної щільності.
• Після встановлення штатного насоса свердловина готова до експлуатації.

При необхідності обертання можна чергувати з ударами по верхній частині бура. Щоб розбити тверді пласти, його часто піднімають лебідкою і відпускають. Інструмент заглиблюється в тверді пласти, після чого оброблений грунт видаляється шнеком.

Буріння ударно-канатним методом

До ударно-канатному буріння свердловини на воду відноситься створення шахти за допомогою желонки.

Роботи виконуються в такій послідовності:

1. Виконайте монтаж триноги в місці виконання робіт, як описано в попередньому розділі.
2. Визначте центр свердловини.
3. Вирийте в цьому місці садовим буром отвір на максимальну глибину.
4. Приєднайте до канату желонку і максимально підніміть її.
5. Відпустіть канат. Пристосування увійде на деяку глибину в землю і частково заповниться землею.
6. Підніміть лебідкою желонку і витрусіть з неї грунт.
7. Знову підніміть пристосування і відпустіть канат.
8. Повторюйте операцію, поки інструмент не опуститься на 1 м.
9. Встановіть у свердловину нижню частину обсадної труби з фільтром.
10. Знову підніміть інструмент і відпустіть його, він повинен увійти в грунт через циліндр.
11. По мірі поглиблення опускайте стовбур, нагвинчуючи зверху додаткову заготівлю.
12. Після досягнення водоносного шару не зупиняйтеся і пройдіть його наскрізь, до нижнього глиняного пласта. Желонка навіть має трохи увійти в нього.
13. Демонтуйте пристосування.
14. Осадіть трубу.
15. В залежності від типу грунту облаштуйте донний фільтр.
16. Зафіксуйте стовбур в заданому положенні.

Буріння свердловини забивным способом

Таким способом створюється абіссінська свердловина, яку ще називають забивний.

Буріння виконується в такій послідовності:

• Виконайте монтаж триноги.
• Визначте центр свердловини.
• Пробуріть в зазначеному місці неглибоку шахту будь ручним інструментом.
• Вставте в отвір перший відріз з наконечником і фільтром. Виставте його у вертикальне положення і тимчасово зафіксуйте.
• Закріпіть до ланцюга на тринозі вантаж з плоским підставою вагою близько 30 кг
• Зафіксуйте на трубі подбабок, який захистить відріз від ударів.
• Підніміть бабку на максимальну висоту і відпустіть канат. Після удару труба увійде в землю на кілька сантиметрів.
• Повторюйте операцію, поки над поверхнею не залишиться 10-15 див.
• З допомогою сполучної муфти закріпіть до нижньої частини наступну. Стик ретельно загерметизуйте. Відсутність зазорів є основною умовою функціонування абіссинського колодязя.

Після проходження водоносного шару можна встановлювати насос і експлуатувати джерело.

Застосування насоса для буріння свердловини

Цей спосіб використовується при глибині буріння свердловин до 10 м.

Операції виконуються в такій послідовності:

1. Викопайте яму 1,5×1,5×1 м і обшийте стінки деревом або іншим матеріалом.
2. На одному торці сталевої труби діаметром близько 120 мм наріжте зубці і зігніть їх в різні боки, як у ножівки.
3. З протилежного боку наріжте різьбу для з’єднання з верхнім коліном. На інших заготовках зробіть тільки різьблення для з’єднання. Після закінчення буріння вони залишаться в свердловині.
4. Закріпіть на пристосуванні хомут з ручками, за допомогою якого його обертати.
5. Поруч поставте велику бочку з водою. Опустіть у неї насос з довгим шлангом.
6. Встановіть пристрій у яму і, обертаючи, поглибите у грунт, наскільки можливо.
7. Увімкніть насос та шланг подайте рідину всередину труби. Вона буде розмивати грунт і прискорить буріння. Після максимального поглиблення зверху наверніть наступні заготовки, а ручки переставте наверх.
8. Воду можна використовувати повторно після проціджування.
9. Після досягнення водоносного шару яму навколо труби закопайте.

Як бурити свердловину — дивіться на відео:

Наведені приклади показують, що пробурити свердловину своїми руками без використання важкої техніки реально. Риється Шахта різними способами, без дорогого обладнання і важкої фізичної праці. Але для отримання позитивного результату необхідно дотримуватися всі вимоги технології буріння свердловин.