Где бурить
До начала каких-либо работ следует выяснить гидрогеологическую обстановку. Наилучший источник информации – владельцы окружающих участков, особенно если они уже имеют скважины или когда-то пытались их построить.
Второй путь, как правильно сделать скважину для воды, точнее, выбрать для нее место – поиск гидрогеологических карт вашего района, которые могут храниться в проектных организациях или соответствующих ведомствах.
Если четкого представления о наличии и характере водоносных пластов получить так и не удалось, придется пойти на самый затратный шаг – заказать разведочное бурение. Впрочем, до этого можно попробовать один из народных методов, например, биолокацию (лозоходство), которые, по некоторым свидетельствам, с приемлемой точностью могут указать наличие или отсутствие воды под землей.
Выбирая место для скважины, следует остерегаться соседства в виде септиков, выгребных ям, свалок или животноводческих комплексов. Если они все же есть поблизости, то должны быть на расстоянии не ближе 30-ти м. Разумеется, скважина должна располагаться поближе к дому. Оптимальное расстояние составляет 3 м.
Колодец или скважина?
Работы по оформлению колодца сложнее и опаснее, нежели по производству скважины на воду. Зато колодец ремонтопригоден.
Из колодца можно вычерпать столько воды, сколько «земля даст», тогда как скважина сама «тянет» воду из земельных пластов. Именно поэтому срок службы скважин ограничен, и они способны не в лучшую сторону поменять геологию конкретной местности. А грамотно оформленный колодец эксплуатируется не то, что десятилетиями — столетиями и даже тысячелетиями, если высечен в скальном грунте. И на экологию эти сооружения не оказывают абсолютно никакого негативного воздействия.
Грамотным подходом к организации водоснабжения считается вырыть частную скважину на воду «с прицелом» на коллективный артезианский водопровод, долговечный и безопасный. Если же таких планов нет, копают колодец. И систему водоснабжения строят капитальную. Использованную скважину бетонируют, а землю вокруг нее возвращают в хозяйственный оборот.
Центральное или автономное водоснабжение?
Подключение к центральным сетям удобно по ряду причин:
- это проще и дешевле осуществить, хоть и требуется разрешение организации, поставляющей воду и обслуживающей сети;
- вода подается в неограниченном объеме, ее обычно хватает для всех точек разводки;
- независимость от подачи электричества в дом.
Но центральный водопровод не всегда есть в частном секторе. Выход — обустройство местного источника, который обладает и некоторыми преимуществами.
- Изношенность городских сетей сказывается на качестве воды
- Вода центрального водопровода содержит остаточный хлор.
- Центральные водоочистные станции в некоторых районах не справляются с очисткой воды.
- В случае аварий или планового ремонта временно прекращается водоподача.
- За поставку воды придется ежемесячно платить.
Если автономное водоснабжение является более привлекательным, остается только решить, что это будет – колодец или скважина.
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
Общая площадь всех отверстий – не менее площади поперечного сечения просвета обсадной трубы.
Устройство фильтров скважин на песок
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.
Самодельный песочный фильтр
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:
Современные скважинные фильтры
- 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;
- 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.
- 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.
Когда бурить скважину?
Те читатели, которые по каким-то причинам не успели по осени обзавестись собственным источником воды на загородном участке либо они не довольны существующим источником воды, и они решили устраивать источник воды сейчас.
Правильное решение: разумный хозяин об этом думает не 1 мая, а 1 марта. Однако стоит заметить, что наиболее удачное время для бурения скважины — это время после окончания сезона (октябрь, ноябрь, даже декабрь). Март тоже неплохой период: в мороз по твердому грунту заезжать 15-тонной техникой на участок гораздо проще, чем в теплую погоду по мягкому грунту. Хотя бурить скважину, когда тепло, проще и технике, и людям. Сейчас снег начнет таять, и скважину бурить будет все труднее: даже трехосные буровые машины застревают в снегу, а когда начинают рыть землю, вообще «садятся».
Кроме всего прочего надо знать, что некоторые поселки дачные, коттеджные, где сами пайщики своими силами клали дороги, просто-напросто закрывают въезд для любой техники, кроме личного автотранспорта. Уговаривай не уговаривай, угрожай, оплачивай — бесполезно. Принято решение общим собранием — никакая буровая туда не въедет. В этом случае придется ждать окончания паводка, а может быть и даже до конца мая.
И еще очень важный момент при бурении скважины. Цена на бурение скважины непостоянна в рамках годового цикла. Трубные комплексы катают трубы постоянно, летом есть спрос, зимой спроса нет. Поэтому цена на трубную продукцию летом выше. Серьезные компании, закупившие трубы под новый год на всю свою прибыль, могут бурить какое-то время, используя более дешевые трубы. Динамика цен на ГСМ также влияет на общую стоимость. На хорошую скважину уходит до полутора-двух тонн бензина. Самые низкие цены на бурение — с середины октября по март. В конце марта они начинают расти. Например, для обустройства артезианской скважины, если говорить про регион Московской области, заказать бурение скважины на воду можно тут.
Неглубокая скважина на песок бурится обычно один световой день. Скважина глубинная бурится от двух до пяти дней. Если у вас стоит буровая и бурит скважину две недели, можете ее сразу гнать. Артезианские скважины, в принципе, без разницы, когда бурить, это колодцы нельзя копать во время паводка, понятно почему (они будут мелкие с водой, а потом вода кончится). Скважины на песчаные горизонты тоже.
Я за много лет так и не убедился в том, что они как-то активно сезонно наполняются водой. Если горизонт нормальный, он никогда не истощается летом. Только не надо путать верховодку и грунтовые горизонты. Верховодка — это сезонный водоносный слой, который возникает после снеготаяния и какое-то время держится наверху, а потом уходит вниз. А скважина строится на постоянный пласт, который никогда не иссякает.
Буровой шнек при бурении скважины на песчаный водоносный горизонт
Приступаем к бурению
Если говорить о пошаговой инструкции для бурения скважины на воду своими руками от А до Я, то она выглядит так:
- Роется приямок полтора метра длиной и столько же шириной. Глубина – от 100 до 200 см. это нужно, чтобы предотвратить обрушение верхних слоев почвы. Стенки обкладываются фанерными листами на манер опалубки. Дно застилают досками. Поверх приямка монтируется деревянный щит, по которому можно безопасно ходить, не боясь, что стенки приямка обвалятся.
- В днище и покрытии проделываются технологические отверстия для производства работ. Сквозь них продевают буровую штангу, прикрепленную к буровой установке.
- Бур приводится в действие специальным двигателем с редуктором или вручную. Если речь идет о проколе, на штырь устанавливается подбабник, по которому наносятся удары кувалдой.
- Если технология предполагает параллельную установку обсадных труб, работы производят также через технологические отверстия в деревянных щитах.
- Грунт, вынимаемый из скважины, выбирается вручную. Если это шлам, нужно установить грязевой насос, который будет его откачивать прямо из обсадной трубы.
- После окончания бурения и установки обсады нужно смонтировать электрооборудование и запустить насос, который должен работать до тех пор, пока вода из скважины не станет абсолютно чистой.
После того, как все этапы будут завершены, вместо оградительного короба монтируется кессон. Устанавливается оголовок, насосное и фильтрационное оборудование, подключается трубопровод. Система тестируется. Комплектация зависит от типа скважины.
Абиссинская
Верхние водяные пласты пригодны для полива, но не используются для бытового применения. Всему виной загрязнения, которые проникают в почву с паводками. Такая скважина имеет глубину менее 10 метров. Вода должна проходить многоступенчатую систему фильтрации. Только в таком случае жидкость превращается из технической в питьевую.
В качестве насосного оборудования можно использовать ручной насос. Допускается применение любого типа электрооборудования (погружное, поверхностное). Насосная станция не должна иметь большую мощность, и это делает скважину самой недорогой. Желательно обустроить накопительный бак, в который закачивается суточных запас воды.
Скважина на песок
На глубине 10-40 метров встречаются пласты, в которых вода проходит естественную фильтрацию. Проходя сквозь песок она очищается от части примесей. В ней нет крупных включений, глины и ряда химических соединений. В бытовых целях и для орошения сельскохозяйственных культур такую воду использовать можно, но чтобы она стала пригодной для применения в пищу, требуется дополнительная фильтрация.
Оптимальным вариантом электрооборудования является помпа. Также применяются поверхностные насосные станции. Если глубина более 10 метров допускается использование эжектора, который увеличит производительность насоса, ускорив поток добываемой воды в трубопроводе.
Артезианская
Это скважины с абсолютно чистой водой, обогащенной природой в известняковых платах среза грунта. Глубина может колебаться от 100 до 350 метров в зависимости от месторасположения участка, геологических особенностей почвы и рельефа местности. Вода не требует фильтрации. Угрозу составляют загрязнения, которые могут попасть внутрь обсадной трубы снаружи. Минералы, содержащиеся в растворе, полезны для человека.
Необходимо устанавливать погружной насос для скважины. Это может быть прибор центробежного или вибрационного типа. Последний предпочтительней, так как ломается он реже, а производительность у него больше. Главное, чтобы у помпы был насос грубой очистки, не дающий попадать твердым частицам в рабочую камеру.
Подготовка элементов абиссинской скважины
Чтобы изготовить фильтр для абиссинки, необходим участок трубы сечением 25 см и длиной от 100 до 110 см. На 80 см вдоль по трубе необходимо проделать отверстия размером 25 мм. Их располагают в шахматном порядке через каждые 2 см.
Заготовку необходимо также плотно обмотать проволокой из нержавеющей стали и накрыть стальной сеткой. Габариты сетки 100 на 16 см. Сетка крепится хомутами, которые устанавливаются через каждые 10 см.
На свободный конец трубы-заготовки необходимо укрепить заостренный наконечник. Его лучше заранее заказать в специальной мастерской. Длина наконечника — 10 см. Чтобы закрепить его на конце трубы, применяется оловянный припой.
Чтобы удлинить конструкцию до необходимого размера, нужно заранее приготовить отрезки труб длиной от 1 до 1,5 м. На концы заготовок наносится резьба.
Главное, чтобы все металлические элементы были изготовлены из одинакового материала. Это придаст конструкции дополнительную прочность и предотвратит коррозию.
Сделать абиссинскую скважину под воду своими руками достаточно просто. Водоносный слой, как правило, залегает на глубине от 5 до 7 м или немного глубже.
Следует помнить, что углублять абиссинку более чем на 10-12 м не рекомендуется. Забор воды с такого уровня провести практически невозможно. Ведь для абиссинок используют поверхностные насосы. Глубина их использования ограничена мощностью устройства. Вручную выкачивать воду будет еще сложнее.
Сначала необходимо выкопать яму глубиной 50 см и размером 100 на 100 см. Далее она углубляется садовым буром (диаметр от 5 до 8 см) еще на 50 см. После этого на бур крепится труба сечением 12 см. Для крепления понадобятся муфты из трубы меньшего сечения и болты.
Наконечник фильтра из стального конуса — игла. Таким способом обеспечивается его прохождение через верхние слои грунта. На фильтре протачивают щели размером 2,5 см. Трубы, игла, муфты и другие элементы крепления продаются в специальных магазинах.
Оборудование
Основными инструментами считаются глубинный погружной агрегат и насосная станция. Правильный выбор прибора зависит от нескольких факторов:
Материал изготовления трубы, используемой в качестве обсадной. Раньше ствол шахты был только металлическим. Сейчас на смену пришел полиэтилен, поэтому трубы стали делать из пластика или полипропиленовых составляющих. Выгода применения такого материала очевидна. Во-первых, легкость и прочность изделия. Во-вторых, относительная дешевизна по сравнению с металлом. В-третьих – долговечность.
Глубина пробуренной шахты. Чем сильнее оборудование, тем длиннее расстояние, на которое прибор сможет поднять жидкость. При выборе инструмента предстоит узнать, какая глубина шахты и примерный столб воды в ней.
Состав жидкости. По завершении последних этапов по бурению и закладке обсадной нужно удостовериться в наличии в ней воды. Конечно, жидкость будет мутная и с примесью. Это станет видно, как только последние метры пройдены и бур поднимется на поверхность
Важно узнать, насколько загрязнена и какой процент мутности, это поможет предотвратить поломку оборудования для выкачивания.
Агрегаты бывают двух типов: вибрационный и центробежный.
Первый работает от электромагнитного импульса, который открывает поочередно клапан входа и выхода воды, тем самым создавая напряжение в камере забора. Как правило, вибрационный метод работы выбирают производители маломощных аппаратов.
Их погружают в ствол на небольшую глубину. У такого агрегата низкая мощность, но зато и малая стоимость. Нельзя сказать, что такое оборудование не подходит для прокачки скважины. Наоборот, если производить работы своими руками, стоит выбрать именно вибрационный погружной насос.
Погружной насос «Малыш»
Может показаться, что вибрационный эффект у оборудования с электромагнитным клапаном очень маленький. При включённом приборе на поверхности его легко удержать в руке. Но следует помнить, что столб воды высотой до пяти метров на глубине до 50 метров создает так называемое эхо вибрации. Волны от работающего оборудования постоянно бьют по стенкам обсадной. Что может привести к смещению стыков или образованию трещин в стволе.
Обсадная, выполненная из металла или толстостенного полиэтилена, обязательно сваренных между собой труб, легко сможет выдержать движение водных масс на дне. Этого нельзя сказать о пластиковых винтовых трубах.
У центробежных аппаратов строение и принцип работы сильно отличается от вибрационных.
Основным элементом является двигатель подачи жидкости, расположенный в герметичном корпусе. Подается электроэнергия, и мотор раскручивает шнеки крыльчатки на дне прибора. В результате происходит забор жидкости в камеру и последующая ее транспортировка на поверхность за счет постоянно нагнетаемого давления. Вибрации у таких агрегатов практически нет. А если есть, то она незначительна и не приносит вреда для ствола шахты.
Погружной глубинный аппарат с центробежной крыльчаткой предназначен для подъема жидкости на высоту от 20 метров и выше. Все зависит от производительной мощности оборудования. Особенность строения позволяет выкачивать не только чистую воду, но и с примесями густых фракций (глина, песок). Цена у него достаточно велика, но и производительность соответствует.
Пробивка скважины ударно-канатным методом
Такой метод добычи воды – самый распространенный. Из бревен средней толщины сооружается буровая вышка, вершина которой должна располагаться прямо над будущей горловиной скважины.
Выкапывается яма размером 1,5 х 1,5 метров с глубиной около 2 метров. Желательно стенки обшить досками, чтобы не осыпалась земля.
Обсадная труба должна быть стальной без боковых швов, толщиной стенки не менее 5 мм. В нижней ее части по окружности приваривается конус диаметром на 4-5 см больше диаметра трубы.
В верхней части на трубе накатывается резьба, чтобы можно было в дальнейшем соединить ее с другими кусками труб посредством муфты.
Труба устанавливается вертикально с помощью отвеса в яму, закрепляется не намертво, но так чтобы не качалась. В нее опускается желонка, привязанная крепким пеньковым канатом толщиной не менее 20 мм или стальным тросом диаметром не менее 10 мм, и начинается собственно пробивка скважины.
Поднимая желонку на высоту до одного метра, опускать ее вниз в свободное падение. Грунт, набивающийся в середину, надо периодически вытряхивать, поднимая приспособление наверх с помощью лебедки.
Чем больше вес желонки, тем быстрее можно добраться до водоносного слоя. Обычно весит она в пределах 50 кг. Длина ее должна быть не больше 2-х метров.
Наполнять желонку грунтом надо примерно на 2/3 длины, так как при чрезмерной нагрузке, содержимое может засорить пространство трубы и это затруднит дальнейшую пробивку скважины.
Если по пути будет попадаться твердая порода, ее надо разбить, заменив желонку зубильным долотом.
Когда появится вода, применение желонки будет нецелесообразным, надо прокачать ее до чистого состояния с помощью глубинного насоса. Затем в обсадную трубу надо вставить фильтр, чтобы в скважину не попадал песок.
Таким способом можно пробить скважину глубиной до 40 метров. Такая вода, пройдя природное очищение, – мягкая и вкусная. Она годится для любого применения – для приготовления пищи, питья или хозяйственных нужд.
Выбираем способ бурения
Прежде чем браться за бурение, нужно точно определиться, какой из способов вы будете использовать. Ведь вам также потребуется изготовить специальное приспособление – установку для бурения. К счастью, её можно сделать и самому. Выбирать метод бурения нужно из следующих:
- роторное;
- шнековое;
- ударно-канатное.
Для изготовления инструмента бурения вам потребуются следующие элементы:
- дрель;
- болгарка;
- аппарат для сварки;
- прочие инструменты, которые есть у любого, уважающего себя, дачника.
Можете быть уверены, что бурильный инструмент вам пригодится и в будущем, так что его изготовление – вполне рациональный шаг.
Роторная установка
Если вы решили сделать скважину на даче с помощью роторной установки, нужно знать, что это один из самых сложных вариантов для проведения таких операций. Но, наравне со своей сложностью, данный вариант можно смело назвать и самым надежным. Учитывая, что оборудование это довольно серьезное, своими руками для него вы можете сделать только специальную раму. Остальные элементы приобретайте у надежных поставщиков, чтобы не возникло проблем в процессе бурения.
Вам нужно будет приобрести:
- Лопастной бур.
- Мотопомпу.
- Мотор-редуктор.
- Буровую штангу.
- Вертлюг.
Не жалейте сил на такой бурильный аппарат, ведь он будет очень многофункциональным, позволит вам осуществлять не только ударное и вращательное бурение, но и бурение с промывкой. А это отличная возможность поставки специального раствора прямо в скважину. Раствор размоет грунт глубоко под землей, что позволяет с большей легкостью вынимать его на поверхность. Не нужно быть большим специалистом, чтобы понять, что таким образом скорость проведения всех работ повышается в несколько раз.
Шнековая установка
Решив пробурить скважину на даче шнековой установкой, вам необходимо будет изготовить из трубы (из стали) особый бур. Следите за тем, чтобы диаметр используемой трубы не был меньшим, чем 100 миллиметров. Приварите витки шнека с диаметров в 20 сантиметров к стальной трубе, на её конец с нижней части, а по краям шнека инсталлируйте стальные ножи наклонного типа.
Завершить работы нужно установкой удобной ручки в верхней части устройства, которая должна быть съемной. Изготовить ручку можно всё из той же стальной трубы.
Если в процессе бурения вам не будет хватать длины основной трубы конструкции, её всегда можно нарастить при помощи специальной муфты или резьбового соединения.
Закрепив полученное устройство на вышке-треноге, можно приступать к бурению. Когда бурение будет закончено, вынимать из шурфа стальную трубу рекомендуется с помощью лебедки с предусмотренным электромотором, чтобы не навредить устройству и достать его без проблем.
Ударно-канатное бурение
При данной разновидности бурения в качестве рабочего инструмента выступает желонка, а также тяжелый патрон, которые закрепляются на тросе. На станине закрепляется трос в вертикальном положении. В процессе бурения патрон ударяется о грунт, разбивая его, а с помощью желонки он вынимается на поверхность земли. Для устройства ударно-канатного бурения вам потребуется патрон, масса которого не будет меньше, чем 80 килограмм.
Совершенно очевидно, что вручную управлять таким весом сложно, поэтому вам потребуется роторный мотор для спуска и подъема груза, закрепленного на канате.
С целью того, чтобы проникающая способность патрона была более высокой, его нижнюю часть следует хорошенько заточить. Кроме того, многие умельцы закрепляют на патронах особо острые элементы треугольной формы, так как это позволяет повысить коэффициент эффективности работы.
Начинать бурение нужно с создания отверстия на земельном участке, которое выполняется с помощью простого бура садового типа. Когда отверстие будет готово, можно применять патрон и желонку.
Выводы и полезное видео по теме
Видео #1. Демонстрация самодельной буровой установки:
Видео #2. Тестирование самодельного станка для шнекового бурения:
Видео #3. Принцип гидробурения на основе разработки скважины шнеком:
Представленные нами методы ручного бурения помогут в непростом, но полезном деле разработки собственного источника воды на дачном участке.
Приглашаем желающих поделиться собственным опытом в бурении скважин оставлять комментарии в расположенном ниже блоке. Задавайте вопросы, рассказывайте о полезных нюансах в деле проходки и обустройства водозаборных выработок, размещайте фото. Нам интересно ваше мнение о представленной к ознакомлению информации.
