Гидробурение скважин на воду своими руками: обзор технологии проведения работ

Внутреннее размещение

Такой способ благоустройства скважины на воду встречается редко. Для этого в доме должен быть капитальный подвал. Также для этих целей подойдет утеплённый сарай, оранжерея или теплица. Внутреннее размещение оборудования для водоснабжения массово практиковалось в старину: чаще всего таким образом оснащались каменные здания.

Преимущества решения:

1. Надежная защита оборудования от любых атмосферных, механических и вандальных воздействий. Для этого не нужно тратить дополнительные финансы.
2. Простота установки и обслуживания. Все, что нужно сделать – спуститься в подвал.
3. Отсутствие шума при работе. Несмотря на опасения, современные модули не издают громких звуков по ходу функционирования. Что касается негромких щелчков от срабатывающего реле, то хорошие двери в техническое помещение в состоянии решить эту проблему.

Этапы работ по созданию скважины своими руками

Сначала необходимо вырыть яму. Её размеры должны составлять 150 на 150 см. Чтобы исключить осыпание углубления, выполняют облицовку её стенок фанерой, досками или используют куски ДСП. Есть и другой вариант. Необходимо пробурить ствол с диаметром 15х20 см и глубиной 1 метр, используя для этого обычный бур. Это делается для того, чтобы обеспечить устойчивость трубы в вертикальном положении.

Следующим действием над углублением устанавливают металлическую треногу, которую часто называют вышкой. Она должна располагаться в прямом положении. В месте соединения треноги закрепляют лебёдку. На треноге располагается бурильная колонка полутораметровыми штангами.

Последние скрепляют в одну трубу посредством резьбы, а потом выполняется их фиксация хомутом. Такая конструкция используется для спуска и подъёма оборудования при бурении скважины.

С насосом, который будет качать воду на поверхность, необходимо определиться заранее. Выбор насосного оборудования позволяет решить проблему с диаметром будущей скважины и колонковой трубы. В трубу насосное оборудование должно свободно проходить. Поэтому между диаметром насосного оборудования и внутренним диаметром трубы разница должна составлять минимум 5 мм.

Принцип бурения

Спуск и последующий подъем оборудования — в этом состоит процесс бурения скважины. Штанга проворачивается и одновременно с этим по ней ударяют сверху. Работая вдвоём, выполнить эту работу гораздо проще. Один человек крутит газовым ключом, второй наносит удары по штанге сверху, пробивая породу.

Использование лебёдки позволяет заметно упростить процесс бурения. Применяя её, опускание и подъем бурильного оборудования происходит заметно легче. При бурении штангу следует маркировать. Отметки необходимы для ориентации. По маркировке хорошо видно, когда пора вытягивать штангу и выполнять очистку бура. Специалисты рекомендуют выполнять эту процедуру каждые полметра.

Не все знают, как бурят скважины на воде. Для облегчения задачи по преодолению различных пластов грунта рекомендуется использовать различные типы буров:

1. Спиральный бур — он предназначен для глинистых почв.
2. Бур-долото — с его помощью выполняют разрыхление твёрдых пород.
3. Бур-ложка — его применяют для песчаного грунта.
4. Желонка — она помогает поднять грунт на поверхность.

Песчаный грунт легче всего преодолеть, если при бурении использовать бур-ложку. Во время бурения для облегчения этой задачи следует добавлять воду. Если грунт твёрдый, то в этом случае лучше всего использовать бур-долото. Такие буры бывают нескольких видов:

Вне зависимости от используемого вида главное его предназначение состоит в том, чтобы обеспечить помощь в разрыхлении твёрдых пород. Пески-плывуны преодолеваются с использованием ударного способа.

У основания бура размер варьируется от 45 до 85 мм. Лезвие может иметь размеры от 250 до 290 мм. Для пробития галечных пластов, содержащих гравий, используют поочерёдно желонку и долото с обсадными трубами.

В отдельных случаях приходится бурить с обязательным заливом воды в отверстие. Такая процедура поможет сделать более простой задачу по бурению скважины. Иногда для создания скважин на участке используется вариант её бурения при помощи помпы.

Если доставляемая на поверхность земли порода стала влажной, то это говорит о близости водоносного слоя. Остаётся углубиться совсем на небольшое расстояние, чтобы перейти в водоносный горизонт. В этом случае бурение будет лёгким, но останавливаться нельзя, пока не будет обнаружен водоупорный слой.

Типы водозаборных выработок и грунтов

Питьевой источник во дворе загородного дома представляет собой цилиндрический шурф глубиной 10-150 м. Принцип бурения водозаборных систем основан на вскрытии глубоко расположенных пластов, богатых подземными ресурсами. Водный горизонт — пласт, в трещинах и порах которого находится влага. Пробить колодец или скважину — это значит найти такой источник, который обеспечит нужный объем жидкости подходящего качества.

Существует целый ряд условий, которые необходимо учитывать при устройстве систем забора воды самостоятельно:

1. Дебит — количество влаги, которое может дать скважина в единицу времени (л/с, м³/ч).
2. Годовая амплитуда — глубина залегания пласта в течение года в метрах.
3. Мощность горизонта — толщина водяного слоя.
4. Глубина расположения — границы кровли и подошвы пласта в метрах.

Почва характеризуется 3 типами подземных источников:

• верховодка;
• фильтровые напорные и безнапорные воды;
• артезианские.

Песчаные напорные и безнапорные источники находятся на глубине 40-95 м. Вода среднего качества, но после фильтрации пригодна для питья и приготовления пищи.

Артезианский слой в зависимости от региона строительства располагается на глубине 100-250 м и дает возможность извлекать нужный объем воды высокого качества. Подобные выработки долговечны, затраты по очистке — минимальные, скважины обеспечивают бесперебойную поставку ресурса в течение 35-50 лет.

Прежде чем выкопать скважину, следует выбрать место, определить глубину расположения и качество питьевого источника.

В зависимости от результатов исследования выбирают тип и глубину выработки, которая может быть следующего вида:

• абиссинская («игла»);
• песчаная фильтровая («на песок»);
• артезианская.

Абиссинский колодец («игла») — наиболее простой способ вручную и своими силами обеспечить бесперебойный источник водоснабжения. Для устройства системы достаточно набора металлических штанг и наличия садового бура. Прогнозируемая глубина выработки — 10-12 м, продуктивность — 45 л/мин, срок эксплуатации — 25-30 лет.

Скважины «на песок» состоят из металлической или асбестовой и сетчатого фильтра. Конструкцию помещают в песчаный грунт водоносного слоя, откуда и выполняют забор воды. Дебит источника составляет 0,8 м³/час, глубина — 15-40 м, эксплуатационный ресурс — 10-15 лет.

Артезианский источник рекомендуют пробивать, если потребность в питьевой воде составляет 100-250 л/час. В этом случае прогнозируемая глубина колодца от 100 м, дебит неограничен, срок использования — 35-50 лет.

Скважина для воды в быту на дачном участке

Установка производится при невозможности прямой подачи воды

Особенно важно использование скважины на садовых участках и в населенных пунктах, где отсутствует городское водоснабжение:

1. Удаленный источник дает независимость от водопровода и намного удешевляет пользование водой, являясь экономически выгодным вложением.
2. Поступающая из скважины вода намного чище водопроводной и колодезной.
3. Запасы почти неисчерпаемы (вода присутствует без перебоев круглый год).
4. Не возникнет проблем с поливом культур и кормом для скота.
5. Возможность обустроить холодную/горячую воду и канализацию (сделает благоприятными условия проживания в доме).
6. Отсутствие коррозии труб.

Следует ответственно подходить к вопросу бурения скважины. Надо учитывать все важные факторы, такие как цель использования и количество людей, которые будут ей пользоваться.

Не стоит экономить при выборе способа бурения. Скважина, которая будет вырыта неправильно, может привести к сбою в работе насоса, обвалу стенок отверстия, замыканию и другим различным проблемам. Забор воды обязательно должен производиться из определенных слоев грунта. Из недостатков следует отметить приобретение насосов и оборудования по очистке.

Оборудование

Чтобы пробурить скважину на участке своими руками, необходимо подготовить следующие элементы:

1. Тренога: собирается из трех стальных труб или бревен диаметром от 16 см. В верхней точке конструкция соединяется шкворнем.

2. Буровая коронка следующих видов: бур-ложка (для песка и глины), долото (бывает прямым и крестообразным) для твердых пород, а также гравийных и галечных пластов и бур-змеевик — для глины. Плывуны проходят с помощью уже упомянутой желонки.

3. Мотопомпа: используется для подачи промывочного раствора в зону разработки грунта.
4. Буровая штанга: набирается из 3-метровых отрезков, соединяемых посредством муфты или резьбы. Специально изготовленную штангу можно заменить водо- или газопроводными трубами.
5. Вертлюг.
6. Лебедка.
7. Мотор-редуктор.
8. Насос.
9. Стальная или полимерная труба для обсадки. Ее диаметр подбирается так, чтобы между стенками и установленным внутри насосом оставался зазор хотя бы в 5 мм (лучше – 10 мм).
10. Фильтровальная колонка, которая представляет собой трубу с закрепленными на ней фильтром и отстойником. Фильтр можно сделать самостоятельно по той же схеме, что и для абиссинского колодца.
11. Кессон.

Схема бытовой установки для бурения скважины

Как всё сделать своими руками?

Итак, бурим скважину своими руками. Для бурения понадобится спиралеобразный бур, он же – металлический шнек или змеевик. Практика показывает, что с этой ролью отлично справляется обычный рыбацкий ледобур. Этот метод бурения является одним из самых дешевых.

Какие потребуются материалы и инструменты:

1. Шнек – это основной инструмент. Заводские кромки бура можно усилить дополнительными резцами, приварив их газовой или электросваркой. В качестве резцов можно взять обычные напильники, которые предварительно нужно заточить.
2. Стальные трубы диаметром 25 мм для удлиняющих коленьев.
3. Лопата и приспособление для вывоза грунта:
   • садовая тележка
   • автомобильный прицеп
4. Насос с шлангом для «раскачивания» скважины.
5. Козлы или высокий стол, на который можно вставать.
6. Приспособление для отсева гравия.
7. Мелкий гравий для засыпки.

Обсадные трубы перед бурением необходимо подготовить – просверлить в стенках перфорационные отверстия.

Отверстия располагаются не ниже 0,5 метра от нижнего края трубы и сверлятся в теле трубы на протяжении 1,5-2 м. Диаметр отверстий – 5-7 мм.

Также приготовьте направляющие из брусков, которые будут крепиться к трубе. Бруски нужны для того, чтобы отцентрировать трубу и сделать зазор между скважиной и трубой одинаковым, чтобы отсев гравия можно было засыпать равномерным слоем.

Бурение шнеком

Место на участке, где будет буриться скважина, сначала необходимо разровнять. После этого выкапывается углубление в грунте для придания направления буру глубиной 40-60 см. Теперь можно начинать бурение.

Первые несколько метров вращать бур может и один человек, но после 3-4 метров вам потребуется помощь одного-двух человек. По мере опускания бура в грунт он будет вращаться тяжелее. Для облегчения этого процесса можно в скважину подливать воду, чтобы грунт становился мягче.

После нескольких полных оборотов бур нужно вытаскивать и очищать его от грунта. Грунт можно сразу вывозить с участка, чтобы он не мешал работе. Бурение продолжается до тех пор, пока рукоятка бура не опустится к самому грунту. После чего нужно нарастить бур дополнительной трубой-коленом.

После удлинения рукояти бура с ним уже будет невозможно работать с земли, поэтому и нужен высокий стол или деревянные козлы.

Также можно вращать бур при помощи обычного газового ключа №3. Наращивая металлические трубные коленья, продолжают бурить до тех пор, пока не начнется водоносный слой. Его легко заметить по грунту – он станет влажным.

Эта стадия бурения чревата затягиванием бура в грунт, поэтому буровой шлам (влажный грунт) необходимо вынимать маленькими порциями.

Чтобы предотвратить попадание в скважину грунтовых вод с верхних слоев почвы, глубину делают больше первого слоя глины. Перед тем, как опустить трубу, нужно 3-4 раза вынуть и опустить буровые штанги, чтобы прочистить.

После опускания трубы зазор между трубой и скважиной засыпается мелким гравием.

Раскачка

Для раскачки – очищения от грязи самодельной скважины, лучше использовать центробежный насос большой мощности, хотя можно применить и вибрационный насос, работа которым просто растянет время раскачки.

Чтобы маломощный вибрационный насос очищал скважину быстрее, нужно его несколько раз поднять и разболтать воду, чтобы твердый осадок не успевал опускаться на дно.

При раскачке скважины отсев гравия, который был засыпан между скважиной и трубами, будет понемногу усаживаться, поэтому гравий нужно периодически подсыпать. Раскачка обычно длится долго и с большим количеством воды, поэтому рекомендуется организовать отвод воды в канаву.

После завершения раскачки, скважина оборудуется постоянным насосом для ежедневной ее эксплуатации.

И напоследок, небольшое видео о том, как пробурить скважину своими руками

Немного о самой технологии

Гидробурение скважин для воды — это процесс разработки верхних слоев грунта с вымыванием стенок канала при помощи направленного напора воды. То есть, помимо бурильной установки, еще используются насос и помпа, которые обеспечивают сильный поток воды и ее циркуляцию в процессе.

Зачем вообще использовать жидкость в таком процессе?

1. Вода позволяет куда быстрее преодолеть штанге бура мягкие слои, в которых она замедляется и увязает, что позволяет значительно ускорить работы. За день можно пробурить канал до 10 м глубиной.
2. Жидкость охлаждает рабочий механизм, предотвращая перегрев. Вода оказывает дополнительное влияние во время бурения, что упрощает весь процесс. В большинстве случаев на разработку потребуется 1-3 дня.
3. Кроме того, чистую воду используют только при разработке глинистого грунта, суглинка и супеси, в остальных случаях используют добавки. При работе с песком рекомендуется добавлять глину, которая укрепит скважину изнутри. Для прохода твердых слоев добавляют мелкую дробь или крупный песок, который выполняет функцию абразива.

Благодаря гидробурению образуется абиссинская скважина глубиной 15 м. При использовании самых простых установок максимальная глубина работ составит около 25 м, а при профессиональном оборудовании — почти 200 м и более. Использование воды помогает вымывать остатки после бурения с помощью насоса без применения других специальных приспособлений, которые требуют остановки работы бура.

При использовании наилучшей МБУ для работы на своем участке можно добраться до водоносного слоя на глубине 35 м, сделать довольно глубокую скважину, но не колодец. Разработка затрудняется при работе с крупными камнями и твердыми породами, которые не берет бур штанги. В местности, где в основном каменистая почва, оборудование для гидробурения скважин практически бесполезно.

Можно ли самостоятельно пробурить скважину

Бурение скважины трудоёмкий процесс, потому что её длина может варьироваться от 8 до 260 метров. Глубина отверстия зависит от локализации известнякового слоя. Поэтому перед проведением работ нужно изучить структуру и расположение слоев почвы, что могут сделать только специалисты.

Своими руками пробурить скважину не сложно, достаточно трудно попасть в определенный слой почвы и создать крепкие стены для отверстия. Вода, набираемая из скважины, чаще всего идет для употребления внутрь. Поэтому, если Вы не уверены в своих способностях, то рисковать здоровьем и жизнью своей, своих родных и близких не стоит – лучше доверить бурение опытным в таких делах людям.

Что нужно для водоснабжения из скважины

При бурении индивидуальных скважин с применением буровой техники в шахту опускают колонну из обсадных труб, материалом изготовления которых являются полимеры (непластифицированный поливинилхлорид НПВХ, ПНД) или сталь, иногда пластиковые трубы вставляют внутрь металлических при больших глубинах. На этом этапе должна быть известна схема обустройства скважины, к примеру, если вода подается в водопровод через адаптер, его не рекомендуется закреплять на пластиковую хрупкую стенку трубы, колонна или ее верх должны быть выполнены из металла.

Чтобы понять, как обустроить скважину на воду после бурения, следует рассмотреть все оборудование и инженерные сооружения, которые нужны для доставки воды во внутренний водопровод дома. Для обеспечения жилища скважинной водой необходимы:

Обсадная колонна. После прохода скважинного канала в него погружают колонну из труб длиной 6 м, которые соединяют между собой посредством резьбы. Она должна иметь гладкие прочные стенки, выдерживающие наружное давление грунта, и диаметр, подходящий для погружения выбранной модели электронасоса.

В последнее время пользуется популярностью индивидуальное бурение абиссинских скважин частными лицами в случаях, если зеркало воды на участке находится ближе, чем 9 м от уровня земли. Для этого гидробуром проделывают узкое отверстие в земле и погружают внутрь трубу из полиэтилена низкого давления (ПНД) с самодельным фильтратором на конце, которую подключают к поверхностному электронасосу. Глубина самодельных абиссинок доходит до 30 м, обсадной колонной и подающим трубопроводом одновременно является опущенный в канал трубный участок ПНД.

Приспособления для погружения насоса и всасывающего рукава в источник. Опуская глубинный насос, всегда применяют оголовок или крышку при адаптерном подключении, к которым привязывают агрегат и прикрепляют подающую трубу. При креплении адаптера подающий воду трубопровод пропускают через его боковой фитинг, закрепленный на стене колонны.

Схема обвязки скважины с глубинным насосом

Электронасос. Существуют две группы электронасосов для подачи воды: погружные и поверхностные, первые опускают в скважину на большую глубину, чтобы они погрузились без помех, требуется обсадная колонна подходящего диаметра из заводских скважинных труб. В поверхностных электронасосах для водозабора с глубин до 9 м используют узкий рукав или водопроводную трубу малого сечения, поэтому широкая колонна для их работы не требуется — это является определяющим фактором при их использовании для всасывания воды из абиссинок.

Автоматика.  Чтобы отключать насос после наполнения водопроводной системы, используют реле давления, для его настройки и контроля устанавливают манометр, расширительный бак применяют для хранения водных запасов и поддержания давления в магистрали. Перечисленные приборы являются основными узлами бытовой водоподающей магистрали с электронасосом, при использовании поверхностных видов все перечисленные элементы и помпу часто собирают в единый блок — насосную станцию.

Пример обвязки водоисточника с поверхностным насосом в доме

Помещение для размещения насосного оборудования. Поверхностные электронасосы и управляющая автоматика могут располагаться вблизи источника или на некотором расстоянии в техническом павильоне или жилом здании. Если оборудование находится рядом с обсадной колонной, принимают меры для его предохранения от атмосферных осадков и низких температур, сооружая утепленный кессонный колодец.

Трубопровод. Для подачи воды в дачный дом или коттедж используют специальную трубу из ПНД, один конец которой подключают к оголовку скважины или адаптеру, а второй заводят в дом, подсоединяя к поверхностному электронасосу или внутреннему водопроводу.

Арматура. Для управления потоками воды и соединения отдельных участков трубопровода около скважины и в доме используют сантехническую арматуру: угловые и многовходовые фитинги, тройники, муфты, шаровые краны.

Фильтры. Воде из подземных источников часто требуется чистка, в неглубоких водных пластах присутствуют песок и глина, которые отстаивают или отсеивают грубым фильтрованием и далее пропускают через адсорбционные фильтраторы. Намного сложнее обстоит дело при использовании глубинных артезианских источников, вода из которых часто содержит повышенные концентрации железных, калиевых, марганцевых, магниевых оксидов, сероводорода. Для ее очистки от вредных примесей используют дорогостоящие способы с применением аэрационных установок обезжелезивания, колонн с ионообменными смолами, фильтров обратного осмоса.

Виды скважин

Скважина: конструкция и глубина

Чтобы своими силами выполнять бурение водоносных скважин, для начала необходимо иметь четкое представление о конструкции данного строения.

В принципе, скважина — это своеобразный колодец малого диаметра, строительство которого сводится к формированию узкой емкости, глубина которой доходит до глубокого водоносного слоя. Постепенно извлекается весь грунт, а стенки образующейся емкости формируются с использованием труб. Внизу скважина в обязательном порядке всегда оснащается специальным фильтром, который будет отсеивать частицы грунта и прочие загрязнения, не допуская их попадания в насосное оборудование.

Схема залегания водоносных слоев

Перед началом буровых работ невозможно точно определить, насколько глубокой будет будущая скважина, ведь грунтовые слои залегают очень неравномерно. Но с другой стороны, до того, как приступить непосредственно к бурению, необходимо подготовиться и купить нужное количество обсадных труб. В таком случае рекомендуется ориентироваться на колодец либо скважину, вырытую на данном либо на соседнем прилегающем участке, — ее глубина будет приблизительно такой же, с незначительной корректировкой.

Варианты конструкции скважины согласно гидрогеологических критериев:

• несовершенная — водоносный пласт вскрывается не полностью, а лишь частично, зачастую такой вариант встречается в известняке или в песках;
• совершенная — шахта пробуривается достаточно глубоко, вплоть до самой подошвы водоносного слоя, т. е. до достижения породы, которая не пропускает сквозь себя жидкость.

Как избежать ошибок при бурении

Нехватка опыта у бурильщиков-самоучек чаще всего видна в следующем:

1. Слишком глубоко опускают бур, из-за чего обсадная труба пересекает водоносный предел. Решение: приподнять обсадную трубу либо вставить в нее другую более короткую, после чего ранее установленную трубу необходимо удалить.
2. Обсадная труба не достигла необходимой глубины, из-за чего внизу обвалился грунт и производительность скважины сразу же упала. Решение: необходимо вынуть грунт желонкой, после этого погрузить трубу на нужную глубину.
3. Насос был смонтирован слишком низко, из-за чего скважина засорилась песком. Решение: насос необходимо извлечь и выбрав при помощи желонки песок, установить его правильно. Правильное положение определяется следующим образом: работающий насос опускают постепенно до тех пор, пока в откачиваемой им воде не обнаружится песок. После чего насос немного приподнимают, пока он не начнет качать чистую воду. Как правило, правильное положение насоса составляет 1-2 метра от дна.

Своевременная прочистка необходима скважинам всех типов. Признаками того, что водному сооружению необходим сервис могут стать: наличие в потоке воздушных пробок, рывки в выходе воды, присутствие различных примесей в воде (песка, ила).

Если упустить момент чистки, продуктивность скважины может больше не восстановится. Чтобы восстановить нормальное функционирование проводят продувку водяным или воздушным компрессором. Наиболее радикальные методы очистки – при помощи электричества или кислоты. Однако данные методы довольно рискованны и их выполнение лучше доверить специалистам.

Таким образом, домашняя скважина своими руками требует такого же внимания к уходу и обслуживанию, как и глубокие артезианские сооружения

Пробурить самостоятельно водяной источник не сложно, но нужно соблюдать осторожность во время работ и позвать на помощь пару друзей

Схема автономного водоснабжения основные элементы системы

Каким бы ни был источник автономного водоснабжения частного дома, необходимо создать схему с указанием всех основных элементов системы и материалов, используемых для прокладки водопровода.

Схема водоснабжения частного дома включает следующие элементы.

1. Скважина – источник воды.
2. Кессон – вспомогательное помещение скважины (пластиковая или металлическая бочка). Защищает устье от грунтовых вод, осадков и обеспечивает нормальную температуру в скважине.

Устройство водопроводной системы частного дома можно разделить на три блока:

1. Система водозабора.
2. Дворовая магистраль.
3. Внутридомовой водопровод.