Гидробурение скважин на воду своими руками: обзор технологии проведения работ

Гидробурение скважины своими руками: особенности и преимущества метода, пошаговая инструкция работ

Стремление сократить финансовые затраты на обустройство автономной системы водоснабжения загородной собственности побуждает владельцев выполнять гидробурение скважин на воду своими руками. Существующие технологии позволяют сэкономить на привлечении специалистов.

Гидробурение скважины на воду дрелью.

Отличительные черты метода

Способ заключается в извлечении отработанной породы водой, под давлением нагнетаемой в полость шахты. Буровой инструмент для удаления разрушенных слоев не применяется.

Технология заключается в сочетании 2 процессов:

образование вертикальной скважины в земле посредством поочередного разрушения почвенных пластов;
извлечение из скважинного ствола измельченных фрагментов грунта под действием рабочей жидкости.

Созданию необходимого усилия, требующегося для погружения режущего инструмента в породу, способствует собственный вес оборудования, состоящего из колонны штанг для бурения и оснащения для закачки жидкости в скважину.

Для изготовления промывочного раствора в отдельном приямке в воде затворяют небольшое количество глиняной взвеси, строительным миксером размешивают ее до консистенции кефира. После этого буровая жидкость мотопомпой под напором направляется в скважинный ствол.

При гидробурении жидкая среда выполняет следующие функции:

удаление из тела водяной шахты фрагментов разрушенной породы;
охлаждение режущего инструмента;
шлифовка внутренней полости шурфа;
укрепление шахтных стенок, позволяющее снизить вероятность обрушения выработки и засыпания отвалом скважинного ствола.

Из отрезков трубы длиной 1,5 м, соединяемых резьбовыми креплениями, формируют колонну, удлиняющуюся за счет наращивания фрагментов по мере заглубления скважины.

Для повышения надежности фиксации рекомендуется использовать муфтовые фитинги. Количество штанг определяется исходя из глубины расположения водоносного горизонта.

Технология гидробурения оптимальна для пород с высокой концентрацией песка и глины. Применять эту методику для обустройства автономного источника на скалистых и болотистых грунтах нецелесообразно: массивные и вязкие слои почвы тяжело вымываются водой.

Преимущества гидробурения скважин

Технология гидробурения имеет следующие преимущества:

простота, позволяющая даже непрофессионалам выполнять все работы своими руками;
малые габариты применяемого оборудования;
минимальное количество технологических процессов;
отсутствие ограничений по глубине скважины, возможно бурение до водоносного пласта, расположенного в 200 м от поверхности;
доступная стоимость;
высокая производительность, позволяющая при благоприятных условиях проходить до 10 м в сутки;
экологическая безопасность и безвредность для окружающего ландшафта.

Многие предпочитают гидробурение другим способам самостоятельного создания автономной скважины из-за отсутствия нарушений дизайна на благоустроенных участках – нет необходимости облагораживать территорию по завершении процедуры.

Необходимое оборудование для работы

Базовой единицей оборудования является малогабаритная буровая установка (МБУ). Небольшие размеры устройства оптимальны для его использования на ограниченных пространствах частных территорий.

Для создания давления, необходимого для удаления раздробленной породы из шахтного ствола, используются скважинный насос или мотопомпа, способные перекачивать неочищенные среды. При выборе подходящей модели руководствуются мощностью помпового оборудования.

В некоторых случаях пробойная сила бурового раствора повышается за счет добавления песка или дроби крупной фракции. Для измельчения больших фрагментов гальки, встречающихся в песчаных прослойках разрушаемой породы, рекомендуется применять шарошечные или резцовые долота.

Бурение скважин на участках с валунами или крупной галькой требует дополнительного усиления стартовой штанги специальным буром.

Отсутствие помех для подачи буровой жидкости в ствол является обязательным условием закрепления рабочего инструмента на полой трубе.

МБУ представляет собой сборную конструкцию диаметром 1 м и высотой 3 м.

Элементы установки для бурения.

Установка состоит из следующих элементов:

корпус из металлической рамы, легко собирающийся и разбирающийся;
колодезный ворот или лебедка;
электромотор, приводящий в движение бур;
вертлюг, обеспечивающий скользящую фиксацию конструкционных деталей;
скважинный насос или мотопомпа;
буровой инструмент, в т.ч. разведывательный бур;
штанги из труб для наращивания колонны;
блоки управляющей автоматики;
шланги, соединяющие подающий воду насосный агрегат с вертлюгом.

Для стабильного энергообеспечения в перечень необходимого оборудования рекомендуется включить преобразователь электрического тока. Облегчению поднятия и опускания обсадных колонн и наращиваемых штанг способствует использование специального подъемного механизма, оптимальным вариантом считается лебедка.

Поскольку в основе технологии лежит удаление отвальных пород из тела скважины большим напором воды, мотопомпу следует выбирать с повышенной мощностью.

Для работы понадобятся также сантехническое оборудование: трубный ключ, пересадочная вилка и ручной фиксатор.

Пошаговый план работ

Специфика гидробурения предусматривает строгую очередность этапов работ: приобретается обсадная колонна, заготавливается бурильное оборудование и промывочный раствор. К началу сооружения скважины приступают после сборки малогабаритной буровой установки.

По мере заглубления шахты появляется необходимость в укреплении стенок путем установки обсадной трубы. Она препятствует осыпанию песка и попаданию в скважинный ствол фрагментов галечной породы.

Результат считается достигнутым при прохождении водоноса: бурение завершается с появлением в шахте жидкости.

Определение залегания водоносных слоев

Сооружению автономной скважины предшествует поиск подземного источника. Водоносные пласты располагаются горизонтальными слоями в обломочных и глинистых осадочных породах. Исследование уровня зеркала воды в водяных шахтах на соседних участках поможет определить примерную глубину водоносного слоя.

За точными сведениями рекомендуется обратиться в компанию, проводившую буровые работы недалеко от планируемого к разработке участка. Полную информацию можно получить после геологической оценки территории.

Особенности процедуры позволяют применять технологию гидробурения для сооружения скважинных шахт глубиной 10-30 м. При определении месторасположения водоносного горизонта рекомендуется задействовать разведывательный бур диаметром 100 мм.

Верховодка появляется в стволе после бурения первых 6 м скважиной шахты. Высокая загрязненность не позволяет использовать жидкость из верхних горизонтов для питья, допускается только ее применение для полива огорода, мытья машины и прочих хозяйственно-бытовых нужд.

На глубине 25 м шансы получить питьевую воду увеличиваются до 70%. Исключение составляют участки, перекрытые сверху водонепроницаемыми слоями суглинистых или супесчаных пород.

О вскрытии водоноса свидетельствует увеличение объема промывочного раствора в приямке. Для облегчения ориентирования на зумпфе устанавливают специальные маячки, позволяющие контролировать изменения количества буровой жидкости в яме. Повышение уровня воды считается сигналом для прекращения процедуры.

Подготовка места бурения

Главным условием, обеспечивающим эффективность методики, является предотвращение перебоев в подаче промывочного раствора. Для требуемого количества воды необходимо подготовить специальные емкости вместимостью более 2 м³ или соорудить отдельный приямок объемом более 5 м³. Стенки этого углубления обязательно обрабатывают глиняной смесью.

Для гидробурения сооружаются 2 смежных зумпфа, соединенные переливной траншеей. В первой яме жидкость отстаивается, песок опускается на дно, из второго (основного) приямка вода подается в скважинный ствол. Приямки, предназначенные для содержания приготовленного промывочного раствора, размещаются не дальше 2 м от бурового оборудования.

К сборке бурильной установки рекомендуется приступать после подготовки резервуара с водой. Процедура монтажа несложная и занимает около 60 минут.

Главным условием расположения МБУ является соблюдение горизонтальности., т.к. перекосы, допущенные при установке агрегата, затрудняют монтаж обсадной трубы.

Бурение скважины МБУ

Для бурения скважины в песчаных породах требуется большой резерв промывочной жидкости и густой глинистый раствор. Глина перекрывает поры в стволе, препятствуя просачиванию жидкости.

Обсадные трубы из пластика.

Одновременное опускание обсадной трубы и углубление штанги с гидробуром на конце предотвращает обрушение осадочных отложений в шахту. Оптимальным материалом для обсадки являются сталь или пластик.

Для надежной фиксации колонны в теле скважины рекомендуется применять хомуты. Допускается заменять крепежные элементы веревочной петлей.

Принцип работы МБУ заключается в циклическом повторении следующих действий:

промывочный раствор мотопомпой подается по шлангам в полость штанги;
по трубе рабочая жидкость направляется к буровому инструменту, разрушая грунт;
вымываемая порода с промывочным раствором заполняет первый зумпф-отстойник;
после оседания взвеси суспензия перетекает в основной приямок, откуда вновь поступает в шланг, помпа запускается для повторения цикла.

Установка фильтра и обустройство скважины

В качестве фильтрующего элемента допускается использовать штангу с перфорированным верхним участком. Она размещается внутри обсадной колонны.

При опускании фильтра на дно обсадную трубу вытягивают из шахты до обнажения зоны перфорации. Выступающую часть обрезают для удобства обустройства оголовка. Для укрепления устья и предотвращения просачивания грунтовых вод зазор вокруг ствола заполняют щебнем и заливают бетоном. К эксплуатации скважины приступают после установки насоса.

Завершающие этапы бурения

Завершает процедуру гидробурения демонтаж оборудования. Поскольку в узких выработках буровая штанга с рабочим инструментом заменяет обсадную колонну с фильтрующим элементом, необходимость извлечения трубы из шахты отпадает.

Каналы для подачи промывочного раствора в ствол и перекачки воды из водоносного горизонта совпадают.

Технология гидробурения скважин на воду своими руками

Здесь вы узнаете:

Гидробурение скважин на воду своими руками позволяет сэкономить на процессе бурения. Суть метода в том, что отработанная порода извлекается на поверхность под действием сильного напора воды.

Особенности гидробурения

Технология заключается в сочетании 2 процессов:

образование вертикальной скважины в земле посредством поочередного разрушения почвенных пластов;
извлечение из скважинного ствола измельченных фрагментов грунта под действием рабочей жидкости.

Процесс замешивания раствора на бурение.

При гидробурении жидкая среда выполняет следующие функции:

удаление из тела водяной шахты фрагментов разрушенной породы;
охлаждение режущего инструмента;
шлифовка внутренней полости шурфа;
укрепление шахтных стенок, позволяющее снизить вероятность обрушения выработки и засыпания отвалом скважинного ствола.

Для повышения надежности фиксации рекомендуется использовать муфтовые фитинги. Количество штанг определяется исходя из глубины расположения водоносного горизонта.

Преимущества гидробурения скважин

Технология гидробурения на воду в народе получила популярность сравнительно недавно, поэтому имеет много неверных толкований. Во-первых, является ошибочным представление о том, что метод годится только для небольших скважин. Это не так.

При желании и соответствующем техническом обеспечении гидробурением можно бить скважины более 250 метров. Но наиболее распространенная глубина бытовых скважин составляет 15-35 метров.

Мнение о большой стоимости метода также не подтверждается расчетами. Хорошая скорость работ снижает финансовые затраты.

К явным преимуществам метода так же можно отнести:

компактность оборудования;
возможность бурения на крайне ограниченной площадке;
минимум технологических операций;
высокая скорость работ, до 10 м в день;
безопасность для ландшафта и экологического баланса;
возможность собственноручного бурения;
минимальная стоимость.

Пожалуй, самым весомым плюсом гидробурения все-таки является возможность вести бурение на благоустроенных территориях без существенных эстетических неприятностей.

Технология гидробурения на станке МБУ позволяет провести цикл работ на небольшой площадке и не нарушает благоустройство участка

Преимущества гидробурения становятся также очень явными, если сравнить его с технологией сухого бурения, где необходимо постоянно доставать из ствола для очистки рабочий инструмент и загружать его снова.

Больше всего эта технология приспособлена для работы с мелкообломочными осадочными грунтами, которые легче всего извлекать из скважины с помощью желонки. А буровой раствор позволяет обойтись без желонирования.

Конечно, для хорошего результата предприятия надо приобрести соответствующие средства механизации, потому что одним самодельным буром, даже на малых глубинах, не обойтись.

Необходимое оборудование для работы

Стандартный тип работ по гидробурению выполняется посредством малогабаритных установок. Для собственного участка — это замечательное решение и оптимальный способ своими силами добыть воду. Поставлять рабочую жидкость в скважинный ствол необходимо со значительным напором, а для этого необходим насос или мотопомпа для загрязненных жидкостей.

Иногда для увеличения пробойной силы в рабочий раствор добавляют дробь или крупный песок. Для дробления крупной гальки, которая может встретиться в песчаных слоях, пригодятся шарошечные и резцовые долота.

Если при бурении скважин или строительстве колодцев на соседских участках встречались валуны или крупная галька, стартовую штангу необходимо оснастить усиленным буром — долотом. Инструмент должен быть закреплен так на штанге, чтобы не мешал поставки воды в ствол

Наиболее востребованы у потребителя для целей гидробурения специальные малогабаритные установки МБУ. Это агрегат с высотой 3 м и диаметром 1 м. В состав этой сборной конструкции включены:

металлическая рама разборного типа;
инструмент для бурения;
лебедка;
двигатель, передающий усилие на бур;
вертлюг, часть контура для скользящего крепления деталей;
водяная мотопомпа для обеспечения давления в системе;
разведочный или лепестковый бур;
буровые штанги для формирования колонны;
шланги для подачи воды к вертлюгу от мотопомпы;
блок управления.

В числе необходимого оборудования также желательно иметь преобразователь тока. Он нужен, чтобы энергообеспечение процесса было стабильным. Еще обязательно нужна лебедка на поднятие/спуск обсадных и наборных труб. При выборе мотопомпы лучше остановиться на более мощном аппарате, так как предполагаются большие нагрузки. Для гидробурения понадобиться еще и такой сантехнический инструмент, как трубный ключ, ручной зажим, пересадочная вилка.

Процесс гидробурения с самого начала и до конца работ включает постоянный круговорот рабочей жидкости. С помощью насоса водная суспензия с размытым грунтом выходит из скважины, поступает прямо в приямок и после осаждения взвеси снова подается в скважину.

Кроме такого порядка возможно проводить гидробурение неглубоких скважин на воду, не применяя приямка. Такой способ не требует наличия углубления для отстаивания рабочего раствора, экономит время и дает возможность бурить скважину даже в гаражах и подвалах.

Если рядом с участком есть заброшенный пруд, то можно также обойтись без устройства зумфов — приямков. К качеству поставляемой в скважину воды не предъявляются особые требования

Для гидробурения подбирается мотопомпа, способная перекачивать сильно загрязненную воду. Желательно купить агрегат с напором 26 м, давлением 2,6 атм и производительностью от 20 м3/ч. Более мощная помпа гарантирует быстрое, беспроблемное бурение и лучшую промывку скважины. Для качественного бурения важно, чтобы из скважины всегда шел хороший поток воды.

Проведение замеров и обустройство участка

Перед самим техническим процессом бурения скважин водой под давлением необходимо произвести подготовительные работы. Они состоят из следующих этапов:

Расчет глубины залегания водного пласта. Это важно для подготовки необходимой длины труб и определения особенностей процесса бурения. Для этого понадобиться получить карту местности с геодезическими обозначениями, заблаговременно позаботиться об используемой жидкости для бурильной установки в объеме 5-21 м³.
Подготовка самого участка для проведения работ. Данный способ бурения подразумевает наличие двух емкостей по 1 м³ для фильтрации промывочной жидкости и последующего использования в буровой установке. Данные емкости соединены между собой специальным каналом и защищают окружающую местность от излишнего загрязнения.
Сам бур устанавливается в строго вертикальном положении, заборный шланг на помпу располагается в первой емкости. Откуда по нем жидкость попадает в бурильную шахту.

Указанная бурильная установка отличается своей простотой и экономичностью использования энергоресурсов. Она является идеальным вариантом для применения в частном порядке, так как не требует дополнительных теоретических знаний и большого практического опыта. Требуется всего лишь неукоснительное соблюдение строгой последовательности технологического процесса.

Пошаговый план работ

Хотя технология бурения проста, она специфична и нужно соблюсти правила и требования, проводя работы в необходимой последовательности.

Начинают с подготовки участка и оборудования, заготовки раствора и т.д. Затем производится основная часть работ. При появлении водоносного слоя буровые процессы прекращаются, на трубу ставят фильтрующие элементы.

Определение залегания водоносных слоев

Одним из важных этапов выполнения работ является поиск воды и определение глубины залегания водоносного горизонта, пусть не точное, но хотя бы приблизительное. В хорошо освоенных районах такая информация есть у соседей. Но часто приходится обращаться в буровую или строительную организации, которые проводили гидроразведку местности.

Частично разведочные работы можно провести самостоятельно. Тем более что для этого нужно бурить скважину размером в 100 см. Если результаты будут положительными, то производится дальнейшее разбуривание.

Подготовка места бурения

Правильная подготовка к бурению важна, поскольку от нее зависит эффективность выполнения работ и их качество. Она должна обеспечить непрерывную подачу раствора. А для этого важно получить большое количество воды. С этой целью устраивают резервуар, рассчитанный на 5 куб. м, а если получится, то и больше. Для этого можно вырыть яму и обработать ее стены глиняным раствором.

Только при наличии резервуара для воды можно приступать к сборке бурильной установки. Эти работы производятся с учетом всех рекомендаций производителя. На сборочные работы уходит около часа, особых технических трудностей возникнуть не должно. Главное — обеспечить строго горизонтальное расположение установки. Если будет хотя бы минимальный перекос, установить обсадную трубу не получится.

Технологические приямки выкапывают в 1,5-2 м от конструкции. Они нужны для хранения бурового раствора.

Приямки в данном случае играют роль ванночек. В грунте делают углубления, которые соединяются между собой траншеей (ее называют переливным каналом). Приямков делают несколько. В первом из них собирают воду из скважины для осаживания твердых частиц. Через желоб уже отстоянная жидкость переливается во 2 приямок, откуда подается в установку. Первый делают меньшего размера. Но его нужно регулярно чистить. Возле 2 приямка, который считается основным, устанавливают насос.

В буровую колонну нагнетается вода, что позволяет охладить бур и продлить срок его службы. В процессе бурения вода никуда не отводится, а циркулирует в системе, т. е. обеспечивается ее круговое движение. Откачка через специально сделанные углубления осуществляется только в конце работ.

Бурение скважины МБУ

Водоснабжение из трубчатого колодца.

После подготовительных работ приямок заполняют рабочим раствором и приступают непосредственно к бурению. Стартовая штанга погружается в грунт на 95% своей длины, затем осуществляется ее соединение с колонной путем навинчивания на следующее звено.

Процесс гидробурения занимает от 1 дня до 1 недели. Все зависит от типа горных пород, которые предстоит пройти. Если на участке есть рыхлый песок, то буровой раствор берут с запасом, поскольку такие грунты активнее впитывают влагу.

Для приготовления раствора рекомендуется использовать строительный миксер. Размешивание производится непосредственно в приямке. Перед началом работ проверяют исправность лебедки и наноса, поскольку потом процесс трудно остановить.

Чтобы стенки скважинного ствола не обвалились, одновременно с его углублением опускают обсадную колонну. На песчаном грунте труба даже должна немного опережать ход работ, чтобы перекрыть постоянное обрушение породы. Для обсадки используются стальные или пластиковые трубы. Последние являются более востребованными, поскольку дольше сохраняют свои эксплуатационные характеристики, не подвержены коррозии и меньше деформируются.

Но выбор зависит от пород на участке. Если грунты плотные и для установки трубы требуются большие усилия, лучше выбирать стальной вариант. Для закрепления обсадной колонны используются специальные хомуты.

Установка фильтра и обустройство скважины

После того как произойдет вскрытие водоносного горизонта, процесс бурения продолжается. Дно трубы должно упираться в подстилающий этот горизонт водоупорный слой. О том, что процесс пора завершать, говорит замедление темпа работы, когда колонна труднее погружается.

После тщательного промывания скважины чистой водой буровые штанги можно убирать. Но для того, чтобы повысить качество воды, следует установить фильтры. Каждый фильтрующий элемент — это труба, диаметр которой меньше обсадки, первое звено должно быть перфорированным. Чаще всего это делается, когда скважину бурят широкую, чтобы потом установить в нее погружной насос. Отверстия в 1 звене должны быть либо узкими продольными, либо круглыми, просверленными в шахматном порядке.

Разновидность подземных вод.

Но и это высокого качества воды не гарантирует. Поэтому фильтрующее звено дополняется сеткой из нержавеющей стали.

Когда фильтр окажется на дне, обсадную трубу нужно приподнять так, чтобы отверстия обнажились. Придется лишний кусок трубы обрезать и обустроить оголовок. Если вокруг ствола появится зазор, его нужно заполнить щебнем, а затем залить раствором цемента. Это поможет зафиксировать устье скважины, и тогда паводковые воды не попадут в водоносный горизонт.

Погружной насос устанавливают в соответствии с инструкциями производителя. Расстояние между насосом и дном выработки должно составлять 0,5-1 м, чтобы внутрь системы не попадала мутная вода с большим количеством загрязняющих частиц. Также важно, чтобы насос находился на глубине более 3 м от уровня воды.

Завершающие этапы бурения

Когда скважина готова, должен быть проведен демонтаж оборудования. Но здесь тоже есть некоторые важные моменты. При малом диаметре выработки буровая колонна выполняет функции обсадной, поэтому ее не извлекают из ствола. Откачка воды все равно осуществляется по тем каналам, по которым проходил раствор.

Гидробурение скважины считается технологией, для использования которой не нужны специфические навыки, знания, сложные инженерные расчеты. Требуется только соблюдать указанные правила.

Обзор технологии гидробурения скважин — можно ли провести работы самостоятельно?

Система автономного водоснабжения зачастую является практически единственным способом обустройства подачи воды для загородных домов или дач. В качестве источника очень часто выбирается скважина, которую оборудуют на территории участка. Желание владельца провести процесс обустройства с минимальными потерями для территории, особенно если она уже облагорожена, и кошелька вполне понятно. В таком случае стоит использовать гидробурение скважин своими руками или же, если отсутствует опыт подобных работ, с привлечением специалистов.

В основу этого метода бурения положен метод разрушения почвенных пород при помощи жидкости и бурового инструмента. Необходимая нагрузка обеспечивается весом штанг и специальной бурильной оснастки, с помощью которых в скважину закачивается буровой раствор или как его еще называют промывочная жидкость. Она представляет собой взвесь из глины и воды. Около места бурения выкапываются приямки размером 1х1 м. Они заполняются бурильным раствором. Приямки обязательно соединяются между собой лотками.

Промывочная жидкость подается к забою. Для этого выходной шланг, соединенный с мотопомпой, погружается в приямок. Его выход подключается к вертлюгу. Буровой раствор, находящийся в приямке, забирается мотопомпой и под давлением направляется к скважине. Промывочная жидкость вымывает шлак, полученный в результате бурения, охлаждает бурильный инструмент и шлифует поверхность скважины. По мере продвижения вглубь рабочая колонна наращивается дополнительными секциями буровых штанг. По достижении оптимальной глубины скважина промывается водой и в нее устанавливается раскачивающий насос.

Что нужно приготовить для работы?

Гидробурение скважин осуществляется с помощью малогабаритной установки или МБУ. Те, кто привык связывать процесс бурения с громоздкими механизмами, будут удивлены, что это устройство представляет собой установку высотой в три метра и диаметром метр. В состав этой сборной конструкции входит:

разборная металлическая рама;
буровой инструмент;
лебедка;
двигатель, который позволяет передавать на бур усилие;
вертлюг – часть рабочего контура, обеспечивающая скользящее крепление остальным деталям;
водяная помпа, которая создает и поддерживает давление в системе;
бур для прохождения почвы, может быть разведочным или лепестковым;
буровые штанги, формирующие колонну;
шланги, подающие воду от мотопомпы к вертлюгу;
блок управления установкой.

Потребуется преобразователь тока, который необходим для бесперебойного снабжения оборудования электричеством, лебедка для опускания и поднятия наборных и обсадных труб. Устройство может быть встроено в МБУ, этот момент потребуется уточнить. Выбирая бензиновую мотопомпу для перекачивания бурового раствора, лучше взять достаточно мощный качественный аппарат, поскольку нагрузка на него будет большой. Понадобятся обсадные трубы, фильтр и мелкий инструмент, к которому относится трубный ключ, пересадочная вилка, ручной зажим и др.

С чего лучше начать?

Перед началом буровых работ нужно примерно определить, на какой глубине расположен водоносный слой. Это необходимо для уточнения сложности предстоящей работы и подготовки необходимого количества обсадных труб. Наиболее простой способ познакомиться со спецификой местных почв – обращение в местные земельные органы, где должны храниться геодезические карты. По-хорошему, даже при неглубоком рытье, было бы не лишним получить специальный документ из центра санитарно-эпидемиологических заключений, например из такого — http://www.sezspb.ru/. С помощью таких специалистов можно получить полный объем лабораторно-инструментальных исследований для ввода в эксплуатацию различных объектов строительства.

Кроме того необходимо определиться с источником воды, из которого будет забираться жидкость для бурового раствора. Нужно учитывать, что в среднем в зависимости от состава почвы и глубины скважины для бурения уходит от 5 и до 20 кубометров воды.

Следующий шаг – подготовка участка. Начать нужно с подготовки запаса воды. Можно запастись дополнительными емкостями размером около 2 кубов. Можно пойти другим путем: выкопать яму на пять или больше кубометров, обработать ее стенки раствором глины и залить в нее воду. Затем проводится монтаж МБУ. Процедура ее сборки предельно проста и занимает около часа. Главное условие – выставить устройство строго горизонтально. Даже небольшой перекос не позволит установить впоследствии обсадную трубу. В 1-1,5 метрах от конструкции обустраиваются технологические выемки, так называемые приямки. В них будет находиться буровой раствор.

Приямков должно быть два. Один из них будет выполнять роль фильтра. Он располагается ближе к бурильной установке. Размеры приямка-фильтра могут быть около 0,7 м в длину, глубину и ширину. Основной приямок, несколько большего размера, располагается немного дальше. Он соединяется с фильтром небольшой траншеей или лотком. Около основного приямка устанавливается мотопомпа. Шланг, идущий из ее входного отверстия, должен быть опущен в основной приямок. От выходного отверстия устройства протягивается шланг к буровой установке. С помощью штанги он соединяется с вертлюгом, через который в скважину будет подаваться буровой раствор.

Технология проведения работ

Гидробурение скважин опытные работники рекомендуют начинать с утра, поскольку обычно процесс занимает много времени и даже может растянуться на несколько дней. Грунт везде разный, соответственно и в работе с ним возможны различные нюансы. Поговорим о песчаных почвах. Для бурения в таком грунте нужно подготовить максимальный запас воды, поскольку работы с песком предполагают большое поглощение жидкости. Непосредственно перед началом работ нужно замесить раствор глины.

Для этого в приямок с водой загружается глина и перемешивается миксером. Консистенция жидкости должна напоминать кефир. При поступлении такого бурового раствора в скважину он не уходит в песок, как обычная вода, а постепенно забивает стенки отверстия, образуя своеобразный сосуд. Обязательно нужно проверить исправность лебедки, насоса для откачки воды и другого инструмента. Поскольку в процессе пробивки песчаного грунта остановки невозможны. Обсадная труба должна быть опущена сразу же, иначе возможны обвалы и работу придется начинать практически сначала.

Процедура гидробурения достаточно проста. Мотопомпа подает буровой раствор в шланги. Через вертлюг жидкость попадает в штанги, к работающему буру. Раствор шлифует стенки скважины, что делает их прочнее, воздействует на буровой инструмент, помогая ему проходить породу, и охлаждает элементы установки. После отработки жидкость отводится в приямок-фильтр. В этой емкости грунт, захваченный водой из скважины, осядет на дно, а очищенный буровой раствор по лотку перетечет в другой приямок. Теперь он снова может использоваться в процессе работы МБУ.

Небольшой нюанс: состав бурового раствора зависит от типа почвы. Если в ходе работ видно, что грунты меняются, следует внести корректировки и в состав бурового раствора. Процесс бурения продолжается до достижения водоносного слоя. Если одной штанги не хватило, можно добавлять следующие вплоть до выхода на чистую воду. Производители МБУ обычно гарантируют работу своего устройства на глубине до 50 м. Однако на практике умельцы с помощью таких установок пробивают скважины глубиной до 120 м. После достижения водоносного слоя скважина промывается большим количеством чистой воды.

Особенности установки обсадных труб

После промывки скважины буровые штанги аккуратно извлекаются. Нужно учитывать, что если детали поднимаются тяжело, значит, промывка была недостаточной. Теперь можно устанавливать обсадные трубы. Они могут быть металлические, асбестоцементные или пластиковые. Последний вариант наиболее широко распространен, поскольку очень долговечен, не подвергается коррозии и деформациям. Чаще всего устанавливаются трубы диаметром 125 мм, для неглубоких скважин подойдет вариант 116 мм. Достаточная толщина стенок деталей – 5-7 мм.

Для лучшего качества подаваемой воды и дополнительной очистки ее от грязи используются фильтры: с напылением, щелевые или самодельные. В последнем случае простейшим вариантом можно считать такой: с помощью болгарки по всей обсаде поперек выполняются щели. Для изготовления фильтра более высокой очистки в трубе просверливается множество отверстий, затем деталь оборачивается специальной сеткой или геотканью для лучшей фильтрации, все закрепляется хомутами. Обсадная труба с фильтром на конце опускается в скважину.

Скважинный фильтр такого типа легко может быть выполнен самостоятельно. Для этого в обсадной трубе высверливаются отверстия, которые лучше закрыть сверху слоем геотекстиля или специальной сетки

Если установка затруднена наличием сильного водоноса, который быстро «замывает» скважины, можно попробовать следующее. В прикручиваемом на фильтр наконечнике нарезаются прорези или сверлятся отверстия. На трубу надевается оголовок, к которому крепится напорный шланг от помпы. Затем включается как можно более мощный напор воды. После этих манипуляций обсадная колонна должна легко войти в водонос. После установки обсадной трубы в качестве дополнительного фильтра можно засыпать внутрь колонны половину ведра гравия.

Следующее действие – очередная промывка скважины. Это необходимо, чтобы размыть водонос, который насытился буровым раствором в ходе бурения. Операция выполняется следующим образом. На трубу надевается оголовок, закрепляется шланг от мотопомпы и внутрь скважины подается чистая вода. После промывки колонна равномерно и плотно засыпается гравием. Теперь на тросе можно опускать насос и пользоваться скважиной. Небольшой нюанс: механизм нельзя опускать на самое дно, иначе он очень быстро выйдет из строя. Оптимальная глубина – чуть ниже уровня водяного столба.

Процесс гидробурения скважины на воду достаточно прост и вполне доступен для самостоятельного выполнения. Однако прежде, чем начать работы, нужно очень внимательно изучить инструкции, а лучше всего, принять участие в бурении под руководством специалистов. Несмотря на кажущуюся простоту, есть множество нюансов, известных только профессионалам. Если же нет опыта или желания, можно пригласить специалистов, которые достаточно быстро и за приемлемую стоимость пробьют скважину и обустроят ее. Владельцу останется только радоваться появлению автономной системы водоснабжения у себя в доме.

Самостоятельное гидробурение по шагам скважины на воду

Для создания собственного водозабора идеальным решением станет бурение скважины. Однако воспользоваться услугами буровой установки, в силу ее большой стоимости, удастся далеко не каждому. В таком случае остается единственно правильное решение – гидробурение скважин на воду своими руками. Человек получает ряд выгод: возможность производить работы в удобное для себя время, уверенность в качестве выполненной им работы, значительная экономия семейного бюджета.

Технические особенности и преимущества гидробурения

Важно правильно подобрать бур и его оснастку, от чего будет зависеть время достижения положительного результата.

Гидробурение скважин – это метод разрушения структуры грунта под влиянием бура с применением жидкости. Данный процесс считается самым доступным вариантом самостоятельного обустройства собственного водозабора в загородном подворье. Превосходно работает в условиях песка и глины, значительно сокращает время проведения монтажных работ, затраты человеческих и энергетических ресурсов.

Не рекомендуется его применение на болотистой местности и при прохождении скалистых пород. В прохождении болота он малоэффективен. Для проведения бура сквозь скальные породы необходимо использовать механическое бурение, человеческих усилий будет явно недостаточно.

Такой принцип работы заключается в ускоренном вымывании мелких частиц грунта и поднятие их с помощью струи воды под большим напором. Основным условием остается легкость вымываемой породы и быстрота ее разрушения.

Такой метод для бурения скважин имеет ряд преимуществ:

незначительная себестоимость работ;
возможность проведения работ в ограниченном пространстве;
нет зависимости от посторонних людей и мощной крупногабаритной техники;
получаемый ствол скважины обладает достаточной прочностью.

Для проведения таких работ необходимо наличие воды под нужным напором. Это может обеспечить гидропомпа и емкость объемом 5-21 м³, в зависимости от особенностей местности и глубины будущей конструкции. Хорошим подспорьем будет наличие центрального водоснабжения.

Подготовка бурового оборудования

Для проведения подобной работы понадобится применение буровой установки малых габаритов. Как правило, она имеет диаметр 1 метр и высоту до 3 метров.

Оборудование для гидробурения включает в себя:

разборную раму из прочной стали;
лебедку на электроприводе;
специальный контур, обеспечивающий скольжение элементов по раме;
специальный бур со штангами;
гидропомпа и шланг для подачи воды;
блок управления.

Перед началом работ, необходимо позаботиться о наличии сетевого источника электропитания или генератора. А еще пригодятся: обсадные трубы, основной фильтрующий элемент и стандартные рабочие инструменты.

Качество и скорость бурения будет зависеть от производительности выбранного оборудования и его надежности.

Проведение замеров и обустройство участка

Перед самим техническим процессом бурения скважин водой под давлением необходимо произвести подготовительные работы. Они состоят из следующих этапов:

Расчет глубины залегания водного пласта. Это важно для подготовки необходимой длины труб и определения особенностей процесса бурения. Для этого понадобиться получить карту местности с геодезическими обозначениями, заблаговременно позаботиться об используемой жидкости для бурильной установки в объеме 5-21 м³.
Подготовка самого участка для проведения работ. Данный способ бурения подразумевает наличие двух емкостей по 1 м³ для фильтрации промывочной жидкости и последующего использования в буровой установке. Данные емкости соединены между собой специальным каналом и защищают окружающую местность от излишнего загрязнения.
Сам бур устанавливается в строго вертикальном положении, заборный шланг на помпу располагается в первой емкости. Откуда по нем жидкость попадает в бурильную шахту.

Пошаговая технология бурения скважин

Важно начинать гидробурение скважины своими руками утром, с учетом климатических условий и особенностей местности. При работе на песке – воды понадобится больше. При извлечении глины необходимо дать время ее растворению, для этого понадобится заблаговременно начать использование воды.

Разберем детальнее сам процесс бурения:

выполняется шлифовка стен для укрепления колонны;
применяемая жидкость охлаждает бур, усиливает его проникновение вглубь грунта;
отработанный раствор поступает в фильтрующую емкость, где он очищается;
затем переливается в следующую емкость для последующего применения.

Используемая технология позволяет производить бурильные работы до достижения водоносной жилы. Эффективность и мощность такой установки дают возможность производить работы на глубине до 50 метров. По завершению работ шахта промывается чистой водой, извлекаются буровые штанги.

Укладка обсадных труб

По завершению работ по бурению скважин гидробуром приходит время для монтажа обсадных труб, предотвращающих обрушение стенок шахты. Для этой цели могут применяться:

Наибольшей эффективностью отличаются пластиковые трубы. Они обладают достаточной прочностью, не поддаются воздействию коррозии, не разрушаются при длительном нахождении во влажной среде. Рекомендуется применять трубы с диаметром 116 мм для коротких скважин, и 125 мм – для глубоких шахт. Помимо этого современные пластиковые трубы позволяют избежать лишних соединений, что значительно усиливает прочность всей конструкции.

Для достижения высокой очистки воды необходимо применять специальные фильтры грубой очистки. Они могут быть самодельными, либо изготовленными в заводских условиях. При самодельном изготовлении подобного фильтра на водозаборной трубе делаются щели небольших размеров, после чего они обматываются мелкой сеткой, которая фиксируется хомутами. После установки фильтра, на дно водозаборной трубы высыпается половина ведра мелкого гравия. После чего производится окончательная размывка водоносного пласта для его очищения от остатков буровой жидкости.

Технологический процесс бурения скважины водой считается ответственной работой. Он требует тщательной подготовки используемого инструмента и строго соблюдения технического процесса. Однако полученный положительный результат, сделанный своими руками будет продолжительное время радовать счастливого обладателя чистой вкусной водой!

Гидробурение скважины на участке

Содержание статьи:

Особенности
Выбор оборудования
Технология гидробурения
- Поиск водоносного слоя
- Подготовка к работе
- Инструкция по бурению
- Обустройство скважины

Гидробурение скважин — это один из способов создания автономных водозаборных сооружений, который используется при отсутствии централизованной системы снабжения водой, что особенно актуально для загородных владений. Сегодня мы расскажем, как выполнить своими руками гидробурение скважины на воду.

Особенности гидробурения скважины на воду

По сравнению с традиционными аналогичными технологиями гидробурение является универсальным и наиболее экономным методом. В нем сочетаются два ответственных процесса — разрушение породы с помощью бура и ее вымывание рабочей жидкостью под давлением.

Вес колонны, состоящей из буровых штанг, обеспечивает погружение системы в грунт, а специальная оснастка позволяет закачивать в образующуюся полость промывочный раствор, который является суспензией из воды и глины. Буровую жидкость откачивают мотопомпой и направляют в скважину.

В общей схеме работ промывочный раствор осуществляет такие функции:

Предохраняет от перегрева рабочую поверхность земляного бура;

Шлифует стенки скважины, укрепляет их, снижая риск обрушения.

По мере погружения в почву буровую колонну по мере надобности наращивают с помощью резьбовых соединений полутораметровыми трубами диаметром 50-80 мм. Их количество определяется глубиной залегания подземной воды. Для удобной центровки скважины используют бур, имеющий форму конуса, а для преодоления плотных грунтов — лепестковую форму.

Если на участке осадочные породы состоят из щебня или валунов, от гидробурения скважины придется отказаться, так как поднять из нее напором воды их тяжелые обломки невозможно.

Вышеописанный метод добычи воды стал популярным относительно недавно и поэтому у многих вызывает ошибочные представления. Например, о том, что гидробурение подходит только для мелких скважин. На самом деле при хорошем техническом оснащении таким способом можно бурить их на глубину более 250 м, хотя в среднем для бытовых скважин это значение составляет 20-35 м.

Мнение о высокой стоимости гидробурения также ошибочно. Благодаря значительной скорости работ денежные затраты не так велики, как это может показаться на первый взгляд.

Кроме этого, к бесспорным преимуществам данного метода можно добавить:

Минимальное количество технических операций;

Большая скорость бурения, позволяющая выполнять его на 10 м глубины в день;

Абсолютная безопасность для экологического равновесия местности и ее ландшафта;

Возможность самостоятельного выполнения работ и связанная с этим их минимальная стоимость.

Достоинства гидробурения становятся особенно явными, если его сравнивать с «сухим» способом, при котором постоянное извлечение желонки из ствола, ее очистка, а потом снова загрузка — обычное дело. А использование буровой смеси в нашем методе успешно заменяет этот рабочий инструмент.

Выбор оборудования для гидробурения скважины

Оптимальным решением для добычи воды на своем участке является использование малогабаритной бурильной установки. Она представляет собой агрегат, имеющий в диаметре 1 м и высоту 3 м.

В состав его конструкции входят:

Двигатель, служащий для передачи усилия к буру;

Вертлюг для фиксации деталей;

Штанги, формирующие колонну;

Электронный блок управления;

Шланги, подающие промывочную смесь от мотопомпы;

Лепестковый или конусный бур.

Кроме необходимого оборудования, можно приобрести преобразователь тока для стабильного энергообеспечения бурения и инструмент — сантехнический ключ, механический зажим и пересадочную вилку.

Для быстрого гидробурения и качественной промывки полости скважины необходимо приобрести мощную мотопомпу. Производительность этого агрегата должна составлять от 20 м 3 /час, обеспечивать напор 26 м и давление около 2,6 атм. При покупке следует указать продавцу назначение мотопомпы — перекачка загрязненной жидкости.

Технология гидробурения скважины на воду

Существующая технология гидробурения скважин на воду требует последовательного соблюдения всех этапов работ. Они включают подготовку оборудования, обсадной трубы и заготовку промывочной жидкости. После этого можно собирать установку и приступать непосредственно к бурению.

Поиск водоносного слоя

Для успеха в поиске подземной воды на участке необходимо определить глубину ее почвенного залегания, пусть даже эти данные будут приблизительны. Их можно получить, опросив соседей, имеющих скважины, или в местной буровой компании, которая проводила у них свои работы.

Чаще всего верхние водоносные слои грунта находятся на глубине от 1,5 до 6 м. Такие пласты в народе именуются «верховодкой». Ее горизонт не предназначен для добычи питьевой воды, так как содержит в себе бытовые и химические загрязнения, проникшие с поверхности грунта.

Если нужно получить воду с питьевыми свойствами, ее можно найти с вероятностью 70% на глубине от 15-25 м при наличии сверху водонепроницаемого слоя суглинка или супеси, предохраняющего живительную влагу от загрязнений. Водоносные горизонты, расположенные от 25 м и более в глубину, на 90% могут гарантировать добычу чистейшей воды.

В поисках подземной воды рекомендуется выполнять разведочное бурение, используя бур диаметром 100 мм. Если положительный результат был достигнут на глубине 10 м, буровую колонну с первой штангой, имеющей отверстия и используемой в качестве фильтра, оставляют в скважине. При большей глубине залегания воды скважину расширяют буром диаметром 200 мм и заводят в полость обсадную трубу д. 125 мм, а потом и погружной насос.

Подготовка к работе

Если участок бурения будет правильно подготовлен, рабочий процесс будет избавлен от многих заминок, так как при таком методе, связанном с бесперебойной подачей промывающего раствора, они нежелательны.

Гидробурение требует значительного количества воды — примерно 15 м 3 . Чтобы его обеспечить, необходимо подготовить емкости или вырыть большую яму, а потом обмазать ее стены глиной, которая не даст заготовленной воде уйти в грунт.

Когда емкости будут заполнены, можно начинать сборку МБУ — бурильной установки. Ее монтаж осуществляется по прилагаемой инструкции, особых трудностей при этом не возникает, и работа длится примерно час. Главное условие — горизонтальность установки агрегата. Иначе в случае перекоса смонтировать обсадную трубу вряд ли удастся.

Когда вся конструкция будет собрана, в полутора или двух метрах от нее следует выкопать приямки, которые служат для их наполнения буровым раствором. В результате должны получиться два углубления в земле типа ванночек. Затем их нужно соединить переливной траншеей. Габариты каждого из приямков — 1х1х1 м. Один из них будет предназначен для осаждения частиц загрязненной промывкой воды из скважины. Отстоявшаяся в нем вода через переливную траншею будет поступать в другой приямок, а потом перекачиваться в бурильный агрегат с помощью насоса.

В процессе гидробурения скважины на воду отстойник периодически придется очищать от осадка, состоящего из выбуренных фракций грунта. Основным считается другой приямок. Вблизи него нужно установить мотопомпу и соединить шлангами ее входное отверстие с приямком, а выходное — с установкой.

Такая конструкция обеспечивает в процессе круговую циркуляцию воды, которая охлаждает бур и увеличивает его ресурс. После завершения работы установки воду можно откачать в приямки.

Инструкция по бурению скважины

После подготовки и сборки МБУ приямки нужно заполнить промывающей суспензией и начать бурение.

Его схема довольно проста:

Используя полость погружаемых в грунт штанг, смесь достигает бурового снаряда и помогает ему в разрушении породы.

Захватившая грунт суспензия направляется в отстойник.

Когда взвеси осядут, раствор перетекает в соседний приямок и опять используется по кругу.

После погружения первой штанги на 95% длины ее нужно соединить навинчиванием со следующей трубой буровой колонны. Бурение с наращиванием колонны следует производить до резкого повышения уровня жидкости в приямке. Это свидетельствует о достижении буром водоносного слоя. Зависящая от вида грунта на участке процедура гидробурения может продолжаться от одного до семи дней.

Обсадная колонна служит для предотвращения попадания в ствол скважины при ее бурении песка и гальки. Для предупреждения возможных обвалов обсадную трубу нужно опускать почти одновременно с заглублением бурового снаряда.

Материалом для изготовления обсадки служит металл либо пластик большой толщины. Пластиковые трубы достаточно популярны, так как обладают устойчивостью к окислению. Однако при гидробурении их сложно продавливать в скважинный ствол. Гораздо проще при данном методе воспользоваться металлическими трубами с резьбой, позволяющей выполнять поочередное навинчивание звеньев.

Промывающий раствор для бурения удобно делать в приямке, перемешивая там глину с водой. Частицы глины, которая содержится в составе суспензии, забивают поры грунта в скважине, тем самым уменьшая впитывание жидкости грунтом. В зависимости от пород, через которые проходит бур, состав суспензии нужно регулировать. Для песков она обычно густая. Супеси, суглинки и глинистые почвы можно разрабатывать с использованием обычной воды, а если породы плотные, в нее добавляют дробь или любой другой абразив.

Если бурильную установку приходится останавливать на ночь, то каретку с буром нужно поднять с помощью лебедки к верху МБУ и там зафиксировать. На следующий день после запуска мотопомпы и ее работы в течение получаса следует включить привод. После этого лебедкой нужно опустить и немного приподнять колонну буровых штанг. Дождавшись легкого перемещения каретки, можно продолжить гидробурение скважины своими руками.

Обустройство скважины на воду

Пройдя водоносный горизонт, гидробурение следует продолжать до проникновения в водоупорный слой. Этот момент будет заметен по уменьшению скорости погружения бура. Металлические штанги нужно извлекать из скважины после ее промывки водой.

Если выполнялось бурение скважины большого диаметра с целью установки в нее погружного насоса, то необходимо побеспокоиться о монтаже фильтра. Выполнить эту операцию несложно. Потребуется вовнутрь обсадной колонны вставить ряд труб меньшего диаметра и соединить их. Нижняя труба внутренней обсадки должна быть перфорированной или иметь продольные щели. Будет правильно, если это фильтрующее воду звено дополнить металлической тонкой сеткой.

После достижения фильтрующим элементом дна скважины обсадную трубу следует немного вытянуть из ствола с целью освобождения фильтрующих отверстий. Верхнюю лишнюю часть трубы нужно обрезать и сделать оголовок. При наличии зазора вокруг ствола устье скважины надо зафиксировать щебнем и цементным раствором. Это поможет избежать проникновения талых вод снаружи в водоносный горизонт источника.

При установке погружной насос не должен соприкасаться с дном скважины — это обязательное условие. Уровень воды над ним должен быть не менее 3 м. После монтажа насоса скважину можно использовать.

После окончания всех вышеописанных работ необходимо разобрать конструкцию буровой установки. Если скважина узкая, колонна для бурения будет играть роль обсадки с фильтром. Удалять из ствола ее не нужно, так как водозабор будет выполняться, используя те каналы, по которым проходила буровая суспензия.

Смотрите видео про гидробурение скважины:

Гидробурение скважин на воду

Способ нарезки скважины с помощью классических буровых коронок и штанг, установленных на передвижном станке, позволяет бурить любые скважины под воду, но стоимость работы и оборудования зачастую превышает все мыслимые пределы. Поэтому в качестве более дешевой и доступной альтернативы большинство частников предпочитает проводить гидробурение скважин на воду своими руками. Оборудование для гидробурения скважин можно взять в аренду, большую часть работы сделать своими руками за пару дней.

В чем секрет популярности системы гидробурения скважин

Разумеется, использовать гидробурение для обустройства скважин можно только на относительно слабых песчаных и суглинистых грунтах, и только для водяных пластов, залегающих на небольшой глубине, в среднем до 30 м. Но столь незначительные ограничения с лихвой перекрываются серьезными преимуществами технологии гидробурения:

Бурение можно выполнять в пределах небольшой площадки, на ограниченном пространстве, где нет возможности установить буровой станок режущего типа;
Для организации бурения применяется минимальное количество оборудования — станина с редуктором привода и электродвигателем, набор штанг с режущим наконечником и водяная помпа высокого давления;
При наличии навыков проведения гидробурения пробить скважину на воду под обсадную трубу можно за 5-6 часов, при этом качество стенок ствола будет не хуже, чем при других способах.

Кроме перечисленного оборудования, для работы понадобится организовать две ямы или котлована под отстаивание обратной жидкости, освобождения ее от шлама и породы. Размеры мини-бассейнов для чистой и загрязненной воды выбирают, исходя из глубины бурения, плотности породы и диаметра скважины. Для гидробурения скважины диметром в 120 мм потребуется 5-7 кубов глинистого раствора, если скважину на воду приходится бурить в песчанистых грунтах, расход рабочей воды увеличивается почти вдвое.

Некоторые модели способны развивать давление до 40 атм., но требуют предварительной очистки воды от породы и грунта, поэтому шламоотстойник придется делать глубиной не менее полутора метров. Бассейны под гидробурение выкапывают в грунте так, чтобы бурильный колодец находился выше по уровню на 20-30 см, а обратная вода с глиной и породой стекала по желобам самотеком в шламосборник.

Особенности технологии гидробурения

Большинство бурильных технологий используют воду в качестве промывочного агента для удаления породы и грунта из полости скважины. В системе гидробурения вода применяется в качестве одного из инструментов для разрушения породы в полости скважины. На сегодняшний день применяется две схемы гидробурения:

Дробление грунта совместным действием напора воды и режущих коронок буровой штанги. За счет размягчения грунта для вырезки дна скважины режущей кромкой требуется в 10 раз меньше усилия, чем при сухом и полусухом бурении;
Размывочная схема гидробурения. Если грунт относительно неплотный и содержит большое количество песка, то скважину можно легко пробить, размывая породу высоким давлением воды.
Ударное бурение с помощью долота и напора воды.

Гидробурение с роторной врезкой

Даже при сильном насыщении глины или суглинка водой разрушить породу только напором воды очень сложно, поэтому для гидробурения используется буровая коронка на вращающей штанге, как на видео:

Штангу вращает электродвигатель через цепную передачу. Замок в верхней части бурового станка обеспечивает установку и сцепление новой штанги с основной трубой без остановки.

Задача коронки — разрушить и измельчить породу до минимального размера, при котором поток обратной воды сможет вынести дробленую массу за пределы ствола. Роторная схема гидробурения существует с прямой или обратной схемой подачи воды. В первом случае вода нагнетается внутрь штанги, охлаждает инструмент, вымывает породу из-под режущих коронок и поднимает породу и грунт через затрубное пространство в шламоотстойник.

Во втором случае вода заливается в скважину через затрубное пространство и выводится через внутреннюю полость штанги. Этот способ гидробурения применяется для случаев, когда необходимо получить максимальное качество стенок скважины и избежать загрязнения водозабора глинистым раствором. Это, в свою очередь, обеспечивает максимальную водоотдачу скважины.

Совместное использование напора воды и режущего инструмента позволяет бурить скважины в известняках, старых глинах, сланцах и пластах с высоким содержанием обломочных фрагментов мягких осадочных пород. Максимальная глубина ствола, как правило, не превышает 50 м.

Размывка породы высоким давлением

Для песка и супесей гидробурение скважин может осуществляться по упрощенной схеме, при которой ствол шахты формируется только за счет размывания зернистой массы грунта. В промышленных условиях подобная схема гидробурения с рабочим давлением до 300 атм. позволяет резать мягкие кварцевые и осадочные отложения. При давлении в 450 атм. режутся кальциты, шпаты и гранит.

Для домашних условий рабочее давление редко превышает несколько десятков атмосфер. Размывочным способом практически невозможно выполнить гидробурение скважины на глубину более 20 м. К положительным сторонам размывочной технологии можно отнести отсутствие роторного станка и упрощение работы. Нередко для гидробурения размывкой применяется только затвор и помпа. Штангу, по которой подается вода под высоким давлением, устанавливают на трехопорный лафет и вращают вручную с помощью воротов.

Для эффективного разрушения породы на дне скважины используют также ударные долота. В этом случае на конце буровой штанги монтируют острозаточенные долота и штыки из твердых сплавов. При нанесении несильных, но частых ударов, с одновременным проворачиванием штанги вокруг оси, острая кромка долота раскалывает небольшие камни на мелкие фрагменты, которые выносятся потоком воды. Способ довольно эффективен для работы на известняковых пластах, но абсолютно не пригоден на вязких и подвижных суглинках.

Заключение

В отличие от сухого способа бурения скважин, при использовании воды в качестве режущего инструмента выполнение завершающих операций является одним из наиболее сложных этапов постройки водозабора. Прежде всего, использование большого количества воды сильно обводняет стенки скважины и делает их непрочными, даже после обработки глиной. Поэтому после извлечения буровой штанги необходимо установить обсадочную трубу, засыпку щебнем и бетонирование устья скважины, пока поток воды не размыл ствол. Для этого необходимо аккуратно извлечь буровую трубу. При небольшой глубине, до 10-15 м, трубу можно вытащить вручную с помощью зажима. Для более глубоких скважин используются домкраты и тросовые лебедки.