Бурение скважин на воду: какой тип выбрать для вашего участка?

Забой колодца

Абиссинский колодец можно забить без специальных бурильных устройств. Для этого понадобится:

• Металлическая или ПВХ-сетка с мелкими ячейками;
• Толстостенные металлические трубы с диаметром, как у насоса, и по длине в глубину забоя;
• Дрель;
• Трубы с резьбой;
• Наконечник острый конусообразный.

Нижняя часть колонны будет буром, потому на конце трубы, над наконечником, устанавливают фильтр. Длина его будет до метра. По окружности трубы нужно высверлить отверстия под углом 45о с диметром 5-8 мм в шахматном порядке. Сверху перфорированную часть трубы обматывают сеткой и крепят проволокой, хомутами или другим удобным способом.

Инструмент для бурения скважин углубляют на метр в грунт, проверяют строительным уровнем вертикальность, которая должна быть соблюдена.

Как найти добропорядочного подрядчика на обустройство скважины?

Как из большого количества компаний выбрать того, кто сделает все по уму?

Для этого, оценивая потенциального подрядчика, следует выяснить, есть ли у него свое оборудование или он возьмет его в аренду. Или, может быть, он перепоручит работу другой фирме?

Связываться стоит только с теми компаниями, которые делают самостоятельно весь цикл работ, то есть «под ключ». Тогда они изначально работают по единому проекту, понимая нюансы каждого этапа и неся ответственность за каждую из выполненных работ.

Их противоположность – диспетчеры, которые принимают заказы и передают их другим исполнителям. В случае снижения качества воды, поломки скважины или других проблем, будет сложно найти крайнего. Никто не захочет брать ответственность и начнется банальное «отфутболивание».

Проверить подрядчика «на вшивость» не сложно: в договоре на бурение, обустройство, монтаж оборудования водоподготовки, исполнителем должна значиться одна компания, и именно та, в которую Вы позвонили.

Непригодные места для скважины

Главным условием для устройства скважины на участке является наличие водоносного слоя. Однако даже при его соблюдении в некоторых случаях бурение скважины невозможно.

Признаками непригодности для расположения скважины считаются:

• наличие в непосредственной близости источников загрязнения грунтовых вод;
• место рядом с канализационными система и сточными водами;
• расположение вблизи экологически неблагополучных естественных водоёмов;
• близкое соседство линий электропередач и прокладка по участку подземных коммуникаций;
• деревья с разветвлённой корневой системой.

Особое внимание стоит обратить на соблюдение санитарных норм, при их нарушении бурение скважины производить нельзя. Также не стоит располагать скважину рядом с забором соседского участка, ведь вы не можете предугадать, что построит сосед на своей земле в непосредственной близости от вашего водоисточника

Способы бурения

Процесс проделывания скважин, как и любая другая технология, имеет несколько видов:

• ударно-канатное;
• роторное;
• бурение с забойным двигателем;
• турбинное;
• с винтовым двигателем;
• электробуром.

Схема установки для ударно-канатного бурения скважин.

Ударно-канатный способ бурения скважин считается самым опробованным. При нем шахта скважины образуется за счет периодических ударов долота по забою. Этот процесс происходит под действием веса самого долота и тяжелой штанги. Поднятие долота вместе со штангой, которые закреплены на канате, происходит за счет балансира бурового механизма.

При роторном методе вращение инструменту передается посредством ротора. При этом виде бурения скважин ротор устанавливается на устье сквозь колону бурильных труб, которые играют роль полного вала. При бурении маленьких скважин (с небольшим диаметром ствола) процесс происходит за счет шпиндельных двигателей.

Привод ротора осуществляется от карданного вала, соединенного с лебедкой. Либо это может быть цепная передача от одного двигателя. Преимущество привода в том, что он может регулировать скорость вращения более с широким диапазоном, понижает нагрузку на лебедку и уменьшает ее изнашиваемость.

Ротор для бурения выбирается по степени нагрузки, мощности, а также по диаметру шахты. Роторное бурение имеет 2 канала передачи энергии для забоя:

• механический от привода;
• гидравлический от насосов.

Установка для бурения скважин роторным и турбинным способами и при помощи электробура.

При бурении турбинным способом, в процессе работы бурильная колонна не вращается, а перенимает вращающийся момент от забойного двигателя. При этом методе передается и гидравлическая энергия.

Турбинный способ — передача вращения долоту от вала турбины, которая приводится во вращение за счет движения потока раствора. Получается, что при турбинном способе в процессе задействован только 1 канал передачи энергии до забоя.

Турбобур, стоящий над инструментом, является машиной, которая приводит процесс преобразования гидравлической энергии давления потока используемой жидкости в механическую, направленную на вращение инструмента.

Процесс бурения представляет собой опускание, подъем бурильной колоны в скважину и поддержание ее на весу. Бурильная колона — это опущенная в шахту сборка из труб, скрепленных между собой бурильными замками. Ее задача — подача гидравлической и механической энергии к долоту.

Роторное бурение

Буровое долото

Для бурения таким способом используется непрерывно вращающееся долото и глинистый промывочный раствор. Долото разбивает породы, в том числе и скальные, на мелкие фрагменты, а раствор выносит эти куски грунта на поверхность.

Чтобы бурение было эффективным, требуется грязевой насос. Он будет перекачивать глинистый раствор и обеспечит его непрерывное поступление.

При роторном бурении может применяться обратная промывка. Она позволяет ускорять процесс. Водоносный пласт достигается гораздо быстрее и качественнее. При обратной промывке раствор подается в затрубное пространство, а возвращается по трубе.

У метода роторного бурения имеется несколько преимуществ. Помимо того, что этим способом можно бурить скальные породы, следует отметить более высокую скорость прохождения. Несколько ниже стоимость работ.

Среди недостатков метода отмечают сложности работы в холодное время года. Требуется утепление системы циркуляции промывочной жидкости. Пробу с водоносного слоя можно снять только после обсадки и пуска скважины. Известковые пласты загрязняются глиной и водой раствора.

Выбор участка

Бурение скважин на воду вручную часто требуется для обеспечения полива на дачном или придомовом участке. Обеспечить такой участок с технической водой можно ударным методом.

Прежде проверяют, возможно ли обустройство песчаной скважины. Если на соседских участках есть песчаные скважины, не высыхающие в летний сезон, условно соедините их линией и продлите ее на свой участок. Примерно в этом участке ищите источник воды.

Выбирая место для бурения, учтите следующие нюансы:

• Колодцы вашего и соседского участка должны быть не ближе 45 м. Иначе в летний период ни в одном из них не будет нормальной подачи воды.
• Найдите наивысшую точку на участке – на склоне или впадине больше вероятность загрязнения воды после обильных осадков.
• Колодец должен располагаться на расстоянии как минимум тридцать метров от септика или канализационного колодца.

Каким способом лучше бурить

Если речь идет о формировании ствола скважины своими руками, лучше работать шнеком. Он хорошо проходит даже умеренно твердые породы. Но использовать такой способ можно лишь на сухих пластах. Для плывуна и болотистой местности шнек не подходит.

Удрно-канатный метод является трудоемким, долгим, вынуждающим сначала копать площадку, однако позволяет разрушать даже скальные породы. Главное, полностью придерживаться технологического процесса.

Для бурения артезианского источника по технологии приглашают только профессионалов. Методик и техник бурения для самостоятельных поисков питьевой минеральной воды в этом случае просто нет.

Метод бурения специалисты определяют после разведывательных изысканий.

Выбор времени для бурения скважин под воду

Основная масса строительных работ на дачном участке приходится на теплое время года. Именно с наступлением тепла дачники открывают строительный сезон, однако решать вопрос, как пробурить скважину своими руками, в это время нежелательно. В это время в результате массового таяния снега отмечается подъем уровня грунтовых вод, что существенно затрудняет определение необходимой глубины бурения. Результатом поспешных решений в такой ситуации может стать отсутствие воды в скважине в летний период. Кроме того следует учитывать использование тяжелой техники, передвижение которой по влажному грунту также затрудняется. Нельзя забывать о возможных оползнях от вибрации в процессе бурения скважины.

Как сделать буровой инструмент

Намного проще – это приобрести готовый инструмент либо взять в аренду у друга или соседа. Но, к сожалению, не всегда есть такая возможность. В таких случаях можно ознакомиться с правилами создания инструмента для бурения и сделать самому. Рассмотрим, несколько видов таких приспособлений.

Вариант 1. Спиральный и ложковый бур. Главной деталью здесь считается прут из железа, к которому вдоль продольной оси приваривают несколько ножей, скошенных на 20о. Также следует подготовить заостренный диск, который распилен пополам

Важно учитывать, что конструкция в диаметре должна превышать обсадную трубу

Еще можно использовать листовой металл, который приваривают по спирали вокруг трубы или прута. Резец рекомендуется заточить для лучшей работы. Но для выполнения такого задания необходимо иметь навыки в работе с металлом, а также ряд инструментов.

Вариант 2. Желонка и стакан. В наличии должна быть 2-3 метровая труба со стенками толщиной 1 сантиметр. Внизу следует установить башмак и лепестковый клапан, который представляет собой металлическую пластину, зажатую упругой пружиной. Внизу грани с торца следует заточить внутрь, а вверху запечатать его сеткой из железа. Дальше к трубе крепят кронштейн, чтобы можно было установить трос.

Благодаря такой схеме, когда конструкция ударяет о землю, почва падает внутрь стакана. За счет клапана грунт не выпадет в момент подъема. Через 5-10 заходов желонку и стакан необходимо чистить.

Надежный метод поиска разведочным бурением

Самый надёжный способ, позволяющий избежать досадных просчетов, заключается в поиске официальных сведений о гидрогеологической обстановке участка.

Получить данные можно в местной буровой организации или в метеослужбе, располагающей всеми характеристиками о геологической и климатической специфике региона.

Для осуществления самостоятельной разведки можно применять ручной способ, который не потребует финансовых затрат.

Перед началом буровых работ необходимо подготовить требуемый инвентарь: ручной бур, лопату, а также позаботится о месте складирования поднятого на поверхность грунта.

Такой способ подходит для мягких грунтов, которые поддаются бурению при помощи ручного бура. Для более плотных пород придётся вызвать специалистов и применять более серьёзное оборудование.

Достоинства разведывательного бурения:

• 100% результат поиска и определения глубины залегания подземных вод;
• возможность произвести оценку подземных вод;
• возможность осуществить точный расчёт стоимости бурения.

Разведочная скважина, как правило, не эксплуатируется и подлежит засыпке.

В процессе разведочного бурения определяется глубина залегания подземных вод, толщина водоносного слоя и наличие перекрывающих его горизонтов

Какой глубины может быть скважина на воду

Скважина на воду глубина зависит от того, какого качества и в каком количестве потребуется вода.Скважина может быть:

• Разрешенной глубины.
• Глубинную нужно регистрировать в соответствующих государственных организациях.
• Разрешенной считается та глубина конструкции, которая не позволяет использовать природные и уникальные недра земли.
• Глубина, которую потребуется регистрировать может быть довольно большой и по этой причине использование природных глубинных недр грунта требует регистрации и определенной оплаты.

Подробнее:

• Как правило, и ту, и ту скважину нужно зарегистрировать.
• Для их использования необходимо каждый год платить фиксированную сумму налога.
• Только она напрямую зависит от того, какой глубины конструкция.

Есть скважины:

• Верховодки.
• На песок.
• На гравий.
• На известняк.
• Артезианские.

Глубина скважины

Как правило, глубина бывает:

• Верховодка — 5-6 м.
• На песок — 8-10 м.
• На гравий — 12-17 м.
• На известняк — 15-45 м.
• Артезианские — 50-80 м.

Рассмотрим подробнее:

• Самой оптимальной для полива является верховодка. Вода в ней не очень чистая, но вполне пригодная для полива огорода или сада.
  При ее обустройстве нужно все равно использовать фильтровальное оборудование. Только оно должно быть с более грубыми фильтрами(см.Фильтр для скважины своими руками: как сделать правильно), чтобы абразивные частицы не привели его в негодность.
  Также не стоит забывать и о наносной станции, которая обеспечит подачу воду.
• Более чистой считается скважина на песок. Обусловлено это тем, что песок является природным фильтром.
  Он не дает возможности проникать камням и примесям металлов в воду. Тут также рекомендовано использовать мощное фильтровальное оборудование.
• На третьем месте по чистоте находится скважина на гравий. Он также считается фильтром.
  Вода идет уже без примесей определенных примесей и песка. В некоторых случаях бывает попадание песка в источник. Но это может свидетельствовать только о том, что скважина была пробурена неправильно или не так прокачивалась.

• Более чистой считается скважина на известняк. Она идет не только без песка, но еще и без примесей металлов.
  Качество воды в несколько раз выше, чем у предыдущих типов конструкции. Она в некоторых регионах требует регистрации, так как является природным источником.
• Артезианские глубинные скважины для воды считаются самыми чистыми. Они также требуют применения фильтровального оборудования.
  Используются конструкции такого типа только для промышленного производства. Из них добывается очищенная вода для изготовления продукции или на продажу.
  Вода из такого источника полезная. Она насыщенная йодом и имеет высокие технические показатели. Некоторые врачи используют артезианские источники для лечения больных и так далее.

Можно обойти все эти бюрократические процедуры и сделать артезианскую скважину своими руками и не регистрировать ее, только потом будут выставляться многочисленные штрафы за несоблюдение законодательства и прочие обязательное налоги.

Глубина бурения: как определить

Приборы, используемые при проведении геологоразведки, не позволяют с высокой точностью определить, как глубоко залегают запасы воды. Рассчитать вероятную глубину скважины можно, проанализировав структуру водоносных слоев в данной местности и результаты ранее проведенных разведочных бурений. Однако анализ позволяет получить лишь ориентировочную глубину гидротехнического сооружения.

Дополнительно можно воспользоваться народным способом и посмотреть на растительность участка. Обилие влаголюбивых растений говорит о небольшой глубине залегания грунтовых вод.

Глубина гидротехнического сооружения также влияет на срок его эксплуатации. Артезианский источник прослужит дольше, обеспечивая постоянный дебет воды. При необходимости он может быть законсервирован на несколько лет, а затем снова введен в эксплуатацию.

Для начала бурение скважины узнать нужно глубину до воды.

Необходимо учитывать, что обустройство некоторых видов скважин требует получения разрешения — лицензии. Такое требование распространяется на , пробуренные на известняк.

Региональные власти могут дополнительно вводить ограничение на глубину пробуренных сооружений. Чтобы не столкнуться с ограничениями при обустройстве источника, целесообразно ознакомиться с действующими нормативными актами до начала буровых работ.

Глубина скважины на воду: от чего зависит

Перед тем как приступить к разработке проекта водопроводной системы, необходимо знать, какие критерии влияют на бурение скважины и какой должна быть ее оптимальная глубина.

Для этого нужно учесть:

1. Глубину залегания водоносного горизонта. Эту величину можно выяснить с помощью пробного бурения либо после проведения геодезических работ по анализу местности.
2. Назначение. Для простого полива необязательно достигать нижних водоносных слоев, устраивая абиссинскую скважину, а для питьевой воды придется искать такую воду, качество которой будет отвечать нормативным требованиям.
3. Рельеф местности. К особенностям относят и земной профиль: на ровных участках воду можно обнаружить не так глубоко, в то время как холмистая местность потребует бурения в самой низкой точке — впадине.
4. Необходимый объем воды, или дебит. Это количество перекачиваемой воды в единицу времени, называемое производительностью скважины. Например, для полива достаточно учесть расход воды 0,5 м³/ч, а для песчаных слоев дебит увеличивается до 1,5 м³/ч.

Для артезианских колодцев величина объема может достигать 4 м³/ч.

Какие бывают скважины?

Здесь всего два варианта:

• песочная;
• артезианская.

И вода из них идет совершенно разная.

Песочная скважина

Это тот вариант, когда нужно решить вопрос с водоснабжением дома быстро и недорого. Песочная скважина имеет сравнительно небольшую глубину (в Подмосковье – до 30 метров). Однако кроме цены достоинств у нее фактически нет, а недостатков — хоть отбавляй:

• Невысокий дебит. Открываешь все краны – насос начинает хлебать воздух. Это не есть хорошо, даже если он самовсасывающий. Плюс сезонные колебания. Давно не было дождей, и нужен интенсивный полив? Как раз в это время уровень воды и опустится ниже забоя (дна) скважины (то есть уйдет из зоны действия насоса);
• Трудности фильтрации. Такая вода требует многоступенчатой очистки от песка, глины, солей природного и техногенного происхождения;
• Микроорганизмы. Вода с таких глубин может содержать продукты жизнедеятельности, попадающие с поверхности земли, включая болезнетворные микробы. Определение «экологически чистая» к ней не применимо;
• Заиливание. Песчинки и разные частицы выносятся в скважину, постепенно заполняют ее и «перекрывают» воду. Для восстановления дебита приходится регулярно делать промывку. Но в итоге лет через 5 – 10 вам все равно придется вызывать бурильщиков.

Таким образом, для полноценного обеспечения дома качественной водой песочные скважины, как правило, не годятся. Они подходят для технических нужд или как временное решение со всеми оговорками.

Артезианская скважина

Артезианская скважина (в том же Подмосковье) намного глубже песчаной и бурится на водоносный известняк. Благодаря длительной фильтрации через многометровый слой водоупорных пород в ней не содержится веществ техногенного происхождения.

Плюсы артезианских скважин — стабильная производительность, высокий дебит и срок службы на десятки лет. Такую воду можно без опасений использовать для питья и приготовления пищи.

Правда хорошая природная фильтрация еще не означает того, что артезианская вода не нуждается в обработке. В ней тоже есть растворенные соли. Но фильтровать артезианскую воду значительно проще и дешевле, чем «песчаную».

Методы бурения

Перед началом работы следует определиться, каким способом работать, так как пробить скважину своими руками можно в несколько способов:

• Вращательный способ бурения – вращение бурового снаряда для его углубления в породу.
• Ударный способ – буровую штангу вбивают в землю, заглубляя снаряд.
• Ударно-вращательный – вбивание штанги в толщу земли дважды или трижды, затем вращение штанги и снова вбивание.
• Канатно-ударный – буровой снаряд поднимается и опускается, регулируемый канатом.

Это способы сухого бурения. Также существует технология гидробурения, когда бурение проводят с помощью специального бурового раствора или воды, которые используются для размягчения грунта. Гидроударный способ требует больших затрат и специального оборудования. Если проводится бурение скважин вручную, используют упрощенный его вариант, поливая водой грунт для его размягчения.

Методы бурения

Методы бурения классифицируют по двум параметрам.

В зависимости от применяемого механизма бурение может быть:

• Механическое;
• Ручное.

Варианты исполнения скважины

В зависимости от принципа работы буры:

• Ударно-вращательный метод;
• Ударный;
• Вращательный.

Рассмотрим, чем примечательная каждая технология бурения скважин на воду и как она выполняется.

Ручной способ

Ручное бурение скважины вполне подходит для самостоятельного выполнения процесса при наличии всех нужных инструментов. Такой колодец будет не более тридцати метров, почву пробивают до достижения слоя воды.

Для этого понадобятся обсадные трубы, штанги, лебедка и буровые головки разных параметров. При создании более глубокой скважины, нужна бурильная вышка для подъема и погружения бура.

Если штанги не нашлось, сделать ее можно, соединив трубы шпоном или резьбой. К концу нижней штанги крепят буровую головку. Процесс выглядит следующим образом:

Шнек-бур и станок для бурения скважин своими руками

1. Над местом предполагаемой скважины размещают вышку так, чтоб она была несколько выше длины штанги.
2. Лопатой выкапывают небольшое углубление для бура.
3. Вставить бур в углубление и вращать его. Возможно, понадобится помощь, потому что при углублении движение бура будет затрудняться.
4. Пробив полметра, остановитесь, выньте бур и прочистите его от налипшей земли.
5. Достигнув водяного слоя, откачайте три-четыре ведра грунтовой воды.

Последнее действие необходимо для устранения грязной воды и может быть выполнено погружным насосом.

Роторный способ

Это вращательный метод, который чаще всего используется при бурении глубокой скважины. Для этого понадобится специальная установка, оснащенная трубой. В этой трубе имеется вращающийся вал и долото. Воздействие на долото выполняется за счет гидравлической установки. Грунт из пробуренной скважины вымывают специальным раствором.

Таким образом, труба располагается над местом бурения и при вращении вала и долота пробивает почву. Жидкость может подаваться по стволу сверху вниз, тогда раствор, вымывая землю, выходит наружу через затрубное пространство. Такой способ называют прямой промывкой.

Может быть применена и обратная промывка, при которой раствор самотеком идет в затрубное пространство и после пробивания выкачивается погружным насосом.

Ударно-канатный способ

Метод основан на падении максимально тяжелого инструмента, обычно забивного стакана, с вышки в месте предполагаемой скважины. При  желании самостоятельно применить ударно-канатную технологию, потребуется:

• Прочный канат;
• Забойный стакан – обычно прочная металлическая труба, подвешенная на канате;
• Инструменты для уборки грунта.

Технология и последовательность действий:

Ударно-канатный способ — технология бурения

1. Изготавливают вышку в форме треноги из стальных труб или крепких бревен. Высота зависит от длины забойного стакана и должна превышать ее на 1,5 метра.
2. Забойный стакан изготавливают из стальной трубы, на конце которой находится режущее приспособление.
3. К верхней части стакана крепят трос.
4. Регулируя трос, стакан быстро отпускают на место пробоя.
5. Землю из стакана извлекают через каждые пробуренные полметра.

Для создания глубокого колодца привлекают установки типа УГБ-1ВС.

Шнековый способ

Бурение скважины шнеком

Метод взял свое название от основного применяемого инструмента – шнека или Архимедового винта. Он выглядит как буровая штанга, к которой приваривают лопасти спирально. Вращая такой шнек, земля выносится на поверхность и собирается.

Для более глубокого колодца понадобится аренда малогабаритной легкоперевозимой буровой установки, так как самостоятельно изготовленный шнек бурит не более чем на десять метров в глубину.

Стоит отметить, что шнековый способ подойдет только в том случае, если грунт богат песчаной породой. Кроме того, если шнек сталкивается на своем пути с камнем, придется искать другое место для пробивания грунта и остановить работу.

Колонковый способ

Колонковая технология все реже используется в наши дни для бурения скважин под воду. Чаще применяется для гидрогеологических исследований. Для этого используется оборудование типа ЗиФ-650, которое извлекает столб грунта, создавая так называемую колонку.

Схема колонкового долота для бурения скважины под воду

Разрушение грунта проводится кольцевым способом, затем он вымывается. Скорость такого обустройства достаточно высокая, кроме того, позволяет пробивать твердые породы, но требует больших затрат на аренду серьезного геологического оборудования.

Глубина бурения: как определить

Эта величина определяется после выяснения структуры водоносного слоя. Поскольку характеристики глубины залегания грунтовых вод могут различаться на одном и том же участке, то необходимо провести несколько пробных бурений.

Еще одним вариантом определения глубины залегания водоносного горизонта является анализ растительности — корни растений позволяют судить о схеме расположения грунтовых слоев.

Для того чтобы начать бурение вам необходимо узнать структуру водяного слоя.

Пробные работы могут быть колонковыми и относиться к одному из проверенных методов при выяснении глубины залегания жидкости. В этом случае при появлении увлажненного песчаного слоя процесс можно прекращать: канал заполняется водой, затем откачивается и таким образом выясняется дебит будущей скважины.

Если полученные показатели отвечают требованиям владельца участка, то бурение прекращается и устраивается колодец. В противном случае скважину разрабатывают дальше — до достижения следующего водоносного горизонта. При получении воды ее необходимо собрать для анализа, чтобы выяснить, пригоден ли источник для питья.