Особенности бурения скважин на воду

{RANDOM_PARAGRAPH=100-400}

Бурение скважины на воду: полезные советы от бурильщиков на сайте Недвио

В большинстве коттеджных и дачных поселков нет центрального водопровода. А это значит, что владельцы частных домов должны сами позаботиться о системе водоснабжения.

Собственная артезианская скважина – реальная необходимость в частном секторе. Когда речь идет о питьевой воде, альтернативы ей практически нет. Немногочисленные «бюджетные» и «временные» варианты (колодец или открытый водоем) чаще всего дают воду с нестабильным составом. А ее вкус и запах – вообще отдельная тема. Артезианская вода, в отличие от них, имеет постоянный состав, и ее будет достаточно для питья, ванны и полива на многие годы.

Ниже мы расскажем об особенностях бурения и обустройства скважин, которые надо знать в первую очередь, чтобы не заказать «кота в мешке».

Но для начала, разберемся с терминологией:

• Скважина – это собственно, вертикальная оборудованная шахта, доходящая до водоносного слоя;
• Обсадная колонна – это конструкция из труб, которая предохраняет стенки скважины от обрушения, и от попадания грунтовых вод (верховодки);
• Устье (оголовок) скважины – часть колонны, выступающая на поверхность, но находящаяся ниже уровня промерзания грунта;
• Кессон – герметичная заглубленная конструкция, выполняющая функции смотрового колодца. Монтируется над оголовком и служит для защиты устья скважины от промерзания и засорения. В кессоне размещается часть водоподъемного оборудования;
• Дебит — под ним подразумевается производительность и количество воды, которое можно получить из скважины за единицу времени.

Содержание

Скважина на участке – это возможность отказаться от центрального водоснабжения. Она обладает рядом преимуществ и перед колодцами, постепенно вытесняя их даже на небольших дачных участках. Среди основных преимуществ следует выделить:

1. Высокое качество питьевой воды. Вода со скважины отличается чистотой, пользой для здоровья и безопасностью. Вода из центрального водоснабжения не только поддается хлорированию, но еще и течет по старым и грязным трубам, что негативным образом сказывается на ее качестве. Колодец имеет открытый тип забора воды, поэтому в него может попасть мусор и другие загрязнения.
2. Длительный срок службы. Если скважина бурится на большую глубину залегания, срок ее службы достигает 50 лет. Поэтому срок ее эксплуатации значительно превышает колодец.
3. Простота и доступность эксплуатации. В скважине вода не смешивается с талыми водами, которые проникают в колодец из почвы. Поэтому она всегда чистая и безопасная. Колодец периодически необходимо чистить.

Если сравнивать скважину с централизованным водоснабжением, то ее использование еще и не требует оплаты. Однако это касается только частных лиц, которые используют воду исключительно для питьевых и санитарно-гигиенических нужд.

Разведочное бурение и анализ воды

Разведочное бурение проводят для определения качественного источника воды на участке, а также для проведения анализа добытой воды. Иногда она служит временным источником, пока не будет окончательно принято решение о капитальной скважине. Разведочный стол называют иглой.

Для этого нужна буровая штанга, буровой снаряд и обсадка, которые будут составлять одно целое. Бур остается в земле. Такая скважина выполняется ударной технологией. Особых буровых инструментов для этого не требуется. Проходка составляет до трех метров в час, а максимальная глубина – до пятидесяти метров.

Простейший фильтр будет иметь на конце своем копьевидный наконечник, в середине состоять из трубы отверстия, а на верхушке – из шарикового клапана.

Добытую таким образом воду отдают в любую лабораторию по исследованию природных ресурсов для проверки на минеральные вещества, активность ионов водорода, содержание металлов, щелочей, растворенных кислот.

Технологии бурения

Перед тем как сделать скважину, следует ознакомиться с зарекомендовавшими себя с лучшей стороны методами. Каждый из них имеет особенности, преимущества и недостатки.

• шнековый;
• роторный;
• колонковый;
• ударно-канатный.

Их отличие между собой заключается в способе разрушения породы. На практике конструкция скважины будет прочной и долговечной, только если соблюдена технология ее бурения, сооружения, оснащения и извлечения грунта на поверхность. При выборе метода нужно учитывать факт необходимости применения разных видов оборудования. Это отражается на стоимости работ и качестве конструкции источника воды.

Шнековое бурение

Этот вид бурения является одним из самых доступных. Для того чтобы пробить скважину, используют бур с заточенными режущими лопастями. Они расположены под углом к оси. Механизм вворачивают в грунт. После этого вынимают и очищают от земли, которая накопилась между лопастями. Штангу с буром наращивают дополнительными звеньями для бурения на большей глубине.

Шнековое бурение считается одним из самых производительных. Его можно выполнять вручную с помощью самодельных буров. Их делают на основе треноги с закрепленной через вертюг на тросе буровой колонной. В конструкции также необходимо предусмотреть подъемный механизм.

Специализированные компании используют буровые установки, которые работают по принципу шнекового бурения. При заказе у них услуг стоит рассчитывать на то, что скважина на даче получится более качественной и долговечной. Недостатками технологии являются сложности с бурением твердых пород, плотных слоев глины, каменистых слоев. Также могут возникнуть трудности, связанные с попаданием на слой «плывуна» или на «верховодку».

В этом случае неглубокие скважины будут постоянно наполняться загрязненной водой. Проблему решают постоянным параллельным обсаживанием скважинной шахты по мере углубления в грунтовую толщу.

Колонковое бурение

Технология схожа со шнековой. Отличие заключается в использовании пустотелого цилиндрического бура. На его нижней грани имеются напайки. Они изготовлены из материалов высокой прочности. Это позволяет буровой установке справляться с грунтами высокой плотности. Водяная скважина получается более качественной и дольше служит в эксплуатации. Грунтовый шлам скапливается внутри цилиндрической полости. Его нужно регулярно удалять из нее, вытаскивая бур на поверхность.

Преимуществом технологии является возможность создания шахты с точными диаметральными размерами. Самостоятельно выполнить такие работы проблематично, т.к. нужно специальное оборудование.

Гидравлическое роторное бурение

Гидравлическая роторная технология бурения скважин на воду заключается в непрерывной подаче в шахтовый забой под высоким давлением бурильного раствора. Его напор нужен для вымывания грунтового шлама на поверхность, в некоторых установках он приводит во вращение бур.

Данная технология позволяет бурить скважинные шахты на любую глубину. Гидравлические роторные установки используются преимущественно для проведения геологоразведочных и промышленных работ. Такое оборудование применяют для создания артезианских скважин.

Для бурения скважин на приусадебных участках используют малогабаритные установки с гидравлическим ротором и прямой промывкой. Они способны пробить скважинную шахту на небольшую глубину.

Недостатком технологии является невозможность контроля попадания на песчаные водоносные горизонты. Они неоднородны по глубине залегания и толщине. Поэтому такой метод бурения используют преимущественно после предварительной геологической разведки.

Ударно-канатная технология

Технология заключается в поднимании и сбрасывании бура вниз. В качестве него используют полый цилиндр с отточенными нижними гранями. При быстром опускании цилиндрического бура с высоты в него забивается грунт, уплотняясь внутри полости. Его поднимают и вычищают от спрессованного шлама. Основным достоинством технологии является возможность производить работы практически на любых грунтах, конструкция скважины получается качественной и долговечной. Шахта ровная с прочными стенками. Не нужно наращивать штангу при бурении на глубине.

Конструкция является простой и надежной в использовании. Ее можно изготовить самостоятельно. Однако многие специалисты отмечают недостаток, который заключается в трудоемкости процесса бурения. Для него стоит использовать установки с электрическим приводом.

Для контроля структуры проходимого слоя нужно заменять бур желонкой. Она служит для черпания разжиженного грунта. Этот инструмент оснащен клапанной системой. Он нужен в тех случаях, когда грунтовый шлам не фиксируется в полости цилиндрического бура. Желонки применяют для прохождения плывунов, несвязных грунтов.

Ударно-канатная технология позволяет бурить на большую глубину, достигать глубинных песчаных водоносных слоев.

Как пробурить абиссинскую скважину

Метод отличается от предыдущих способов. Технология заключается в использовании обсадной трубы в качестве бура. Она оснащена острым наконечником и фильтром, забивается в грунт до водоносного слоя. Для бурения можно приобрести готовый комплект или создать установку самостоятельно. Устройство скважины заключается в забивании трубы в грунт и наращивании ее штангами. Их соединение должно быть как можно более надежным. Преимущественно штанги приваривают или прикручивают. Удары по колонне установки производятся по прикрепляемому подбабку.

Появление в трубе воды свидетельствует о том, что установка достигла водоносного слоя. Обсадную колонну обрезают и устанавливают насос. Подбабок стоит оставить, т.к. он пригодится при засоре скважинной шахты.

Особенности и глубина бурения артезианской скважины

Глубина бурения скважины («на песок» или артезианской) зависит от типа выбранного водоносного горизонта. Средняя глубина залегания водоносных песков в Подмосковье колеблется от 10 до 45 м. Водоносный известняк можно встретить на глубинах от 20 до 250 м.

Евгений Касаткин:

– Для определения глубины бурения следует ориентироваться на данные геологического исследования.

Дмитрий Поляшенко:

– Водоносные пески расположены непредсказуемо. Это повышает риск разведочного (сухого) бурения, когда воду не находят, и приходится перебуривать.

Песчаные скважины следует разнести как можно дальше друг от друга, чтобы не понизить уровень воды.

В отличие от скважины «на песок», артезианскую скважину можно бурить в любой точке участка.

Но не рекомендуется располагать ее рядом с возможной проезжей частью и пешеходной зоной.

Если участок неровный, не стоит размещать ее в самом низком месте – т.к. весной, при таянии снега, может быть затруднён доступ к люку кессона.

Именно поэтому выбирать место для артезианской скважины лучше всего ещё на стадии проектирования дома.

Также необходимо заранее распланировать местоположение хозяйственных построек, канализации, водоотведения и дренажа относительно будущего источника водоснабжения. Подобный подход позволяет оптимизировать его расположение на участке, а значит, и сократить затраты на обустройство артезианской скважины.

Сокращение длины трубопровода от скважины к точкам водоразбора уменьшит объем и стоимость используемых материалов, земляных и монтажных работ.

В случае, если артезианская скважина бурится на обустроенном участке, с уже возведённым домом, следует заранее выбрать место под бурение и обеспечить свободный проезд буровой установки к месту работ.

/>

Дмитрий Поляшенко:

– Скважина на воду бурится только на открытом месте, на расстоянии не менее 3 метра к ближайшему строению. Для обслуживания и ремонта необходимо иметь свободный проезд буровой машины к ней и доступ к оголовку. Это сложно осуществить, если участок плотно застроен или на нем растет много деревьев. Иногда даже приходится временно снимать секции забора.

Общие требования к технической площадке под бурение артезианской скважины таковы:

• для бурения необходима свободная площадка размером 4х12 м;

• въездные ворота – шириной не меньше 3 м;
• уклон поверхности участка не должен превышать 15 град.;

• высота буровой мачты – 10 м, поэтому необходимо заранее проверить, не будут ли задеты ветки или провода электроснабжения;

• скважина должна располагаться не ближе 3 м от дома, в 50-100 м от выгребных ям и свалок.

Евгений Касаткин:

– Необходима техническая площадка – для въезда и установки техники. Необходимо заранее убедится в том, что в месте предполагаемого бурения отсутствуют подземные коммуникации, которые могут быть повреждены во время проведения работ и проезда тяжёлой техники.

Застройщи задумываются о том, чтобы пробурить артезианскую скважину зимой, но они не знают, даёт ли это какие-либо преимущества.

Дмитрий Поляшенко:

– Бурение скважины зимой имеет свои преимущества – нет больших очередей на буровые бригады. Промерзшая земля на участке гарантированно выдержит вес тяжёлой буровой установки, а колеса грузовиков не разобьют верхний слой почвы. Единственное ограничение – работы не ведутся при морозе ниже -15 С. Т.к. бурение на известняк производится с промывкой, вода замерзает, что затрудняет работу.

Особенности шнекового бурения

Этот тип бурения сегодня наиболее часто используется при устройстве водоносных скважин в частных хозяйствах. Особенностью шнекового бурения является то, что разрабатываемая порода полностью удаляется из створа скважины без привлечения дополнительного оборудования. Метод напоминает ввинчивание, позволяет бурить на глубину и одновременно удалять ненужный грунт.

Используемый для бурения инструмент называется шнек. Представляет собой металлический стержень с лопастями. Завинчиваясь в грунт, шнек разрушает породу, которая задерживается на его лопастях. Из-за специфики конструкции шнеком невозможно полностью освободить забой от отвала. Поэтому его в основном применяют для проходки верхних слоев.

Бурение с использованием шнека не требует больших усилий и финансовых затрат, поэтому сфера применения данного способа достаточна широка: геологоразведочные скважины, прокладка коммуникаций, устройство буронабивных скважин и частично бурение на воду.

Его сейчас активно применяют для устройства абиссинских колодцев, чтобы не забивать полностью скважину-иглу в плотный грунт, а слегка облегчить процесс погружения ствола в заранее разрушенную породу.

Метод подходит для разработки водоносных скважин глубиной до 30 м на мягких и рыхлых грунтах и до 20 м на средне-плотных. После проходки шнеком и установки обсадки, ствол скважины обязательно очищается желонкой от неизвлеченной породы.

Шнек категорически не подходит для работы в скальных породах! Его используют для частичной проходки скважин до 120 м, при этом данный метод комбинируется с другими: роторным, ударно-канатным, колонковым.

{RANDOM_PARAGRAPH=401-800}
{RANDOM_SECTION=500-3000}