Существует несколько способов проходки грунта в глубину. С точки зрения целесообразности методика гидробурения скважин на воду, реализуемая своими руками, вызывает ряд вопросов, хотя в некоторых случаях она дает хороший результат и значительно сокращает время на самостоятельное . Данная статья поможет тем, кто принял решение подготовить ствол для дальнейшего обустройства источника именно таким образом.

Особенность технологии гидробурения

По сути, это комплексная работа, в которой сочетаются процессы непосредственного бурения и размягчения грунта. На почву воздействует не только инструмент, но и давление жидкости, и грунт после разрушения вымывается на поверхность. Работу можно значительно ускорить, если добавить в напорную воду какой-либо абразив (к примеру, кварцевый песок), охотничью дробь (стальные шарики) или что-то подобное. Это существенно повысит эффективность дробления твердых сегментов (пластов, кусков) грунта.

• Компактность оборудования, следовательно, возможность ведения бурения на ограниченном сегменте, без риска нанесения ущерба обустроенной территории.
• Высокая скорость технологических операций и сокращение их числа.

• Придется немного потратиться на средства механизации, так как самодельным буром даже при небольшой глубине проходки явно не обойтись.

Необходимое оборудование

Бурильная установка

Для неглубокой скважины достаточно и малогабаритной (аббревиатура – МБУ). Покупать ее не имеет смысла, так как после окончания работ техника более в хозяйстве востребована не будет, ведь она выполняет лишь весьма специфические операции. Кого интересует цена, то можно указать минимальную стоимость простейших моделей – порядка 100 000 рублей (15 «лошадей», глубина бурения не более 90 – 100 м, и то, при определенных условиях и не каждым инструментом).

Вывод – целесообразнее МБУ арендовать. Данные по стоимости такой услуги разные, но использование установки в течение суток обойдется примерно в 8 000 – 10 000 рублей. Если учесть, что весь процесс займет не более 2,5 – 3 дней, то это в любом случае намного выгоднее. На рисунке показана одна из таких компактных моделей.

Стоит учитывать, что не все МБУ в своем составе имеют нагнетательное устройство. Возможно, мотопомпу придется или приобретать, или арендовать отдельно. Бензиновые модели, которые подойдут не просто для откачки грязной воды, а для подачи жидкости под нужным давлением, стоят от 28 000 рублей, дизельные – еще дороже. Приблизительная цена «проката» – от 650 до 1 000 руб/сутки.

Запас воды

Чтобы в процессе работы не тратить время на ее поиски (дополнительно), следует рассчитывать примерно на 15 м³. Этого вполне хватит, так как глубокую (артезианскую) скважину своими руками пробурить не получится, поэтому и заниматься этим никто не будет. Ориентируясь на такой объем, придется подбирать резервуары – по вместимости и количеству.

Если скважина планируется небольшая, то поступают таким образом. Около места предполагаемого бурения делают «приямки». Они имеют форму ванночек, выкапываются непосредственно в грунте и соединяются переливным желобом (лотками). В них и загружается вода, необходимая для закачки в шурф. Размеры «приямков» выбираются произвольно, исходя из потребного количества промывочного раствора.

Что учесть при гидробурении

Характеристики грунта

От этого зависит не только выбор инструментов (буров), но и целесообразность использования данной технологии. Так как она связана с вымыванием породы под давлением, то на каменистых почвах заниматься этим бессмысленно, и лучше прибегнуть к другой методике.

Конфигурацию и глубину расположения водяного пласта

Порядок работы

Общий алгоритм действий. Конкретный перечень мероприятий определяется индивидуально, с учетом местной специфики.

Подготовка места бурения

Заключается в зачистке и выравнивании почвы для дальнейшего монтажа МБУ и размещения емкостей для промывочной жидкости.

Сборка и горизонтирование установки

Последнее – весьма существенно. Если инструмент пойдет в грунт хотя бы под небольшим углом, то при таких условиях бурения долго не выдержит, да и монтаж обсадных колен существенно осложнится.

Размещение технологических емкостей

Если есть возможность пополнять запасы воды (например, из системы водопровода), то это учитывается при выборе места. В расчет берется и длина соединительного рукава «резервуар – ствол».

Особенность – нужно учесть, что поступающая из ствола жидкость должна куда-то деваться. При раскачке скважины (но это будет потом, по окончании бурения и монтажа обсадных труб) она попросту отводится. В данном же случае вода поступает туда же – в емкость («приямок»), то есть циркулирует по кругу. Поэтому первый после МБУ резервуар выполняет функцию фильтра, то есть производит очистку технологической жидкости от крупных фракций. В процессе бурения он периодически очищается.

Помпа

Точка ее расположения определяется удобством использования и все теми же линейными параметрами шлангов. Один – в емкость, другой – к МБУ.

На заметку! Все нюансы присоединений, сборки технологической линии указываются в инструкции на конкретную буровую установку.

Все остальное – достаточно просто. Бур «вгрызается» в грунт, а мотопомпа подает подготовленную жидкость, которая укрепляет стенки шурфа и одновременно охлаждает рабочий инструмент.

Если данную технологию сравнить с методикой «сухого» бурения, при которой приходится периодически вынимать из шурфа инструмент (вместе с почвой), чистить его, загружать обратно, то преимущества очевидны.

Если в ствол закачивать только воду, то, во-первых, она будет впитываться в грунт. При работе на песчаниках – очень интенсивно, поэтому может не хватить даже больших ее запасов. Во-вторых, жидкость станет частично разрушать стенки шурфа.

Целесообразнее закачивать раствор глины, который несложно приготовить с помощью эл/дрели и насадки-«бабочки» (порядка 185 – 205 рублей; продается в любом специализированном магазине). По консистенции он должен напоминать кефир. Такая подготовка дает двойной эффект – стенки укрепляются, а расход жидкости снижается.

По всей глубине грунт неоднороден, и в процессе проходки инструмент встречает различные его слои. Исходя из их состава, следует корректировать «рецепт» технологического раствора.

Не следует забывать, что достижение водоносного слоя – еще не «венец» всей работы. После окончания бурения необходимо произвести так называемую «раскачку» скважины, .

Скважина на дачном участке обеспечит хозяев водой. Однако заказ выработки в буровой организации, прямо скажем, не каждому по карману. У владельцев загородных наделов, желающих предельно сократить расходы на обустройство собственного источника, есть выбор – гидробурение. Не всем знакома эта технология, согласны? Тем, кто ею заинтересовался, стоит сначала разобраться в методике.

Мы обстоятельно расскажем заинтересованным домашним мастерам, как производится гидробурение скважин своими руками. У нас досконально изложены технологические тонкости, перечислены нюансы подготовки и проведения работ. Используя тщательно проверенную и представленную нами информацию, вы без малейших затруднений справитесь с непростым буровым процессом.

Кроме скрупулезного изложения технологии гидробурения автор статьи описывает специфику обустройства участка для проведения самостоятельных буровых работ. Представляет данные о необходимом буровом станке, инструменте и подручных приспособлениях. Существенную помощь в освоении сложного вопроса окажут информативные фото и видео-руководства.

Использование скважин в качестве автономного источника питьевой воды довольно старый и проверенный способ. Наряду с традиционными, порой дорогостоящими технологиями, метод гидробурения можно заслужено назвать экономным и универсальным.

Популярные способы бурения скважин рассмотрены в .

Этот достаточно простой способ имеет некоторые нюансы, игнорирование которыми может свести на нет все ваши старания. Суть его заключается в комплексном подходе.

Галерея изображений

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 м 3 /ч.

Более мощная помпа гарантирует быстрое, беспроблемное бурение и лучшую промывку скважины. Для качественного бурения важно, чтобы из скважины всегда шел хороший поток воды.

Пошаговый разбор работ

Технология гидробурения очень специфическая, потому требует правильного соблюдения этапов работ. Необходимо подготовить бурильное оборудование, заготовить раствор для промывки, подготовить обсадную трубу. Затем следует сборка установки и начало бурения.

Обсадная колонна наращивается по мере прохождения скважины для укрепления стенок. Обсадка нужна, чтобы в ствол не осыпался рыхлый песок, не попадала залегающая рядом со стволом галька, не “выпирал” разбухший от воды суглинок или супесь.

Бурение прекращается при появлении водоносного слоя. Все процессы гидробурения имеют некоторые нюансы, знание которых приходит только с практическим опытом.

Шаг #1 – определение залегания водоносных слоев

Для успеха всего мероприятия большое значение имеет и хотя бы примерное определение глубины залегания водоносного слоя на участке.

Если в результате опроса соседей получить эти сведения не удалось, узнать их можно в местной буровой или строительной организации, проводившей работы недалеко от запланированного к бурению участка.

Как правило, первые насыщенные водой слои размещаются на первых 1,5 – 6 м скважины. В народе подобные водонасыщенные пласты называют верховодкой.

Гидробурение скважины своими руками выполняется на песчаных, глиняных или суглинистых почвах. Бесполезно это на каменистых грунтах.

Пробурить скважину – дорого и энергозатратно, особенно если привлекать специальную технику, а по окончании работ участок приходится долго приводить в порядок. Цена работ может уменьшиться при использовании метода гидробурения.

Какие преимущества метода

Больше десяти способов существует для . Разрушить горные породы можно высокой температурой, химическими веществами, в составе которых специальные добавки или механическим воздействием.

При гидробурении скважины применяется энергия жидкости. Под определенным напором в отверстие подается рабочий раствор. С его помощью из скважины вымывается почва, которая затем выносится на поверхность.

Совет: Увеличить эффект от используемого метода можно после добавления в жидкость стальной дроби.

Преимущества гидробурения:

• Небольшая продолжительность процесса.
• Для работы нет необходимости прикладывать большие усилия.
• Относительно небольшая стоимость способа добычи воды.
• Отсутствует необходимость привлекать специалистов и оплачивать работу техники.
• Для эффективной работы потребуется малогабаритная буровая установка.

Какое оборудование и инструмент используются для гидробурения

Основным инструментом, которым выполняется бурение скважины, является .

В состав МБУ входят:

• Каркас – разборная рамная конструкция, на ней крепятся двигатель и лебедка. На раме установлены и бурильные трубы в вертикальном положении.
• Двигатель генерирует на штанге и лебедке крутящий момент.
• Вертлюга обеспечивает «скользящий» крепеж рабочих частей МБУ.
• К рабочим элементам относятся бурильные штанги и бурильная головка.

К вспомогательным устройствам и инструментам относятся:

• Комплект шлангов, которые связывают вертлюгу и помпу.
• Набор фитингов, они обеспечивают сборку трубопровода, подающего бурильную жидкость.
• Помпа с двигателем, обеспечивающая нагнетание в зону бурения глиняной взвеси.
• Ручной инструмент для монтажа конструкции: ключ разводной, зажим ручной, пересадочная вилка.
• Электрогенератор, для питания лебедки, лебедка, грузоподъемностью до двух тонн.

Помимо этого для обустройства источника необходимо приобрести , а для раскачки скважины насос.

Как выполнить монтаж МБУ

Порядок работ заключается в следующем:

• Выполняется сборка основной металлической конструкции. При этом должна четко соблюдаться инструкция.
• Оформляются приямки — технологические выемки. Они должны находиться от установки на 1,5 метра и содержать буровой раствор для гидробурения.

Совет: При монтаже МБУ необходимо подготовить два приямка: основной и приямок-фильтр.

• Возле бурильной установки располагается приямок-фильтр. Его глубина, ширина и длина до 0,7 метров.
• Основной приямок находится чуть дальше, и сообщается с приямком-фильтром через неглубокую траншею. Длина, ширина и глубина устройства примерно один метр.
• За основным приямком устанавливается водяная помпа. Шланг из входного отверстия которой идет в основной приямок, а из выходного отверстия к буровой установке опускается подающий шланг.
• Посредством штанги этот элемент соединяется с вертлюгом. Через него в скважину будет поступать буровой раствор.
• После отработки из скважины в приямок-фильтр станет попадать буровой раствор. Здесь осядет на дно грунт из скважины, а буровой раствор поступит в основной приямок и его снова можно использовать во время работы бурильной установки.

Совет: Состав бурового раствора берется в зависимости от типа грунта под бурение. При изменении типа грунта, в течение обустройства скважины, меняется и буровой раствор.

Как пробурить скважину

В процессе гидробурения происходит размягчение грунта особой промывочной жидкостью в том месте, где заглубляется бур. Для промывки берется обычная техническая вода.

Это делается для уменьшения силы трения бура о грунт, что дает возможность получать высокоскоростное и энергоэффективное обустройство сооружения. Известно, что разжиженный грунт намного легче «сверлится», чем слежавшийся, сверхплотный горизонт.

Процесс работы заключается в следующем:

• Монтируется буровая установка. На участке собирается каркас, к нему крепятся двигатель, лебедка и вертлюг. Затем собирается первое колено буровой штанги, на нижнем торце которой имеется головка. Лебедкой оно подтягивается к вертлюгу и фиксируется в этом узле.

Совет: Соединение элементов бурильной штанги производится на резьбе. Для этого используется трапецеидальная или коническая резьба. Наконечник бура выполнен в форме долота или лепестков. С помощью МБУ можно пробурить скважину до 50 метров.

• Недалеко от места бурения откапывается сеть приямок, представляющие собой квадратные углубления с размерами метр на метр, соединенными между собой лотками – особыми траншеями.
• В приямки заливается бурильную жидкость. Это глиняная взвесь, состоящая преимущественно из технической воды. Она плохо впитывается грунтом. Сюда же опускается и заборный шланг, идущий от моторизированной помпы.
• Постоянный приток жидкости в зоне бурения обеспечивает напорный шланг помпы, соединенный с вертлюгом.
• В результате, стенки шахты шлифует глиняная взвесь, она же охлаждает бурильную головку, а в месте бурения размягчает грунт.
• В данном случае энергозатраты минимальны, а преимуществами являются: увеличение скорости бурения; уменьшение степени износа головки.

Бурение МБУ происходит в таком порядке:

• На кронштейне по раме скользят редуктор, двигатель и вертлюг, постепенно заглубляя буровые штанги в грунт.
• С выносного пульта регулируется скорость вращения бура.
• Затем, после заглубления до расчетной отметки штанги, двигатель, вертлюг и редуктор, закрепленные на кронштейне, поднимаются лебедкой вверх, а к торцу штанги с резьбой прикручивается новое колено. Установка бурения показана на фото.

• Это происходит до выхода бура на расчетную глубину.
• С помощью калибрующего кронштейна, зафиксированного на каркасе у нижнего торца, осуществляется центрирование штанги.
• В кронштейне имеется круглое отверстие, в которое вставляется один торец штанги.
• В вертлюг входит второй торец.
• Регулировкой отклонения каркаса от вертикали и горизонтали выставляется угол бурения.

Как монтируются обсадные трубы в скважину

Порядок работ:

• После достижения водоносных слоев в скважину закачивается техническая вода, которая размягчает грунт у ствола шахты.
• Лебедкой из скважины извлекается бурильная штанга. При этом постепенно раскручиваются все резьбовые соединения, расположенные на стыках составных элементов.
• После демонтажа штанги первая обсадная труба погружается в скважину. При этом торец трубы удерживается лебедкой. Перфорацией покрываются стенки первой трубы, а затем оборачиваются геотканью, типа фильтрующей мембраны.

Совет: Герметизировать стыки лучше электросварными муфтами или силиконовым уплотнителем.

• Окончательный этап – стыковка источника с водопроводом.

Немного о ремонте скважины

Или почему нельзя провести ремонт самостоятельно, а доверить профессионалам?

Итак:

• Основной причиной выхода скважины из эксплуатации чаще всего служит засорение фильтра, либо уплотнение песка в трубопроводе из-за нерегулярного использования воды.
• Грязный фильтр можно достать самому и прочистить его, но если причина в трубе, то нужны эффективные методы специалистов.
• Они выполняют промывку скважины под напором воды. Для чего вода закачивается в трубу под высоким давлением, и грязь выносится наружу. Может произойти неконтролируемый выплеск грязной жидкости, которая мало радует облитых ею людей и это считается недостатком этого метода.
• Труба прочищается воздушным потоком, с тем же принципом работы, но данный способ может привести к повреждениям фильтра, что тоже нежелательно.
• Остается самый приемлемый и безопасный способ – откачка насосом для грязной жидкости. Фильтр не повреждается, грязи вокруг никакой.
• Можно заливать в скважину специальные пищевые кислоты, которые имеют способность быстро восстанавливать скважину. Процесс несложный, кислота заливается, скважина остается с ней какое-то время, затем производится откачка грязной жидкости.
• Высокая эффективность очистки – взрыв в стволе скважины. Но может получиться, как у аптекаря в «Неуловимых мстителях», когда он переложил взрывчатку, так и здесь, можно повредить не только фильтр, но и трубу.

Как сделать гидробурение скважин хорошо видно на видео. В этой статье предлагается ознакомиться с общими положениями о гидробурении.

Для жизни на загородном участке обязательно требуется питьевая вода. Поскольку централизованная подача воды на даче или в коттеджном поселке обычно отсутствует, то выход можно найти в создании автономного источника воды. В последнее время в качестве такого источника чаще всего используется водяная скважина. Для того чтобы пробурить скважину, используются различные способы бурения. Наиболее экономичным с точки зрения энергетических и трудовых затрат является гидробурение .

Гидробурение – достоинства и недостатки

Процесс гидробурения основан на использовании при бурении промывочной жидкости, при использовании которой происходит размягчение грунта в области бурения. положительно оценивают данный метод бурения.

Благодаря этому бурение происходит быстро и с меньшими затратами энергии.

Кроме того, промывочная жидкость, представляющая собой обычно раствор глины, шлифует стенки скважины, охлаждает бур и выносит на поверхность размытые частицы грунта.

Основные преимущества этого метода бурения следующие:

• возможность использования малогабаритной бурильной установки (МБУ);
• небольшая занимаемая установкой площадь. Это позволяет сохранять ландшафт на уже обустроенном участке;
• небольшая цена;
• большая скорость выполнения работ;
• замкнутый цикл промывочной жидкости.

Недостатки метода гидробурения:

• невозможность использования метода для каменистых грунтов. Метод гидробурения используется только для песчаных, суглинистых и глинистых грунтов;
• ограничение по глубине бурения (не более 50 м);
• необходимость наличия источника воды.

Для использования при гидробурении МБУ достаточно небольшой рабочей площадки размером 4 квадратных метра. Это позволяет производить бурение скважины без нарушения экологии и ландшафта уже обустроенной территории участка. Высота установки не превышает 3,5 м. Поэтому гидробурение можно производить под крышей. Например, в гараже или в другой хозяйственной постройке.

При правильном построении технологического процесса гидробурения промывочная жидкость, вытекающая из скважины, очищается от частиц грунта в фильтрационном приямке и вновь поступает в скважину.

Благодаря этому круговороту воды производится ее экономия, а грязь не растекается по участку.

Виды бурения скважин на воду

При бурении скважин на воду возможен как ручной метод, так и механический. При использовании ручных методов можно самостоятельно пробурить неглубокие скважины. При этом не требуются сложная техника и сложное оборудование. Для получения глубоких скважин используются механические методы бурения, в которых используется сложная бурильная техника.

К ручным методам бурения относятся:

• абиссинская ;
• ударно-канатный метод;
• роторный метод.

При создании скважины по абиссинскому способу достаточно в грунт забить стальной стержень диаметром около 3 см с заостренным наконечником. Главное ограничение такого метода – глубина скважины, которая не должна быть больше 8 м. Малый диаметр трубы не позволяет использовать в скважине погружной насос. Поверхностный же насос, который может быть использован в данном случае, часто не создает достаточного давления для системы водоснабжения.

Достоинство такого метода – простота и доступность для самостоятельного бурения.

При ударно-канатном бурении используется вышка, с которой опускается забивной стакан, представляющий собой стальную трубу с режущим торцом. Этот стакан с помощью троса опускается с верхней части вышки на землю. При падении вниз он разбивает и захватывает грунт, который потом извлекается из стакана.

Этот метод достаточно продолжительный и дорогостоящий. Но он дает качественный канал скважины.

Для реализации роторного метода необходимо следующее оборудование:

• бурильная вышка;
• штанги;
• лебедка;
• обсадные трубы.

Бурильная вышка при таком методе требуется при бурении глубоких скважин. При бурении мелких скважин можно обойтись без вышки. Штанги изготовляются из труб, соединяющихся с помощью резьбы или шпонок. На первой штанге крепится бур. В зависимости от типа грунта бур может иметь форму сверла или ложки.

Вышка с высотой большей длины штанги устанавливается над местом бурения. Выкапывается яма для направления бура, устанавливается бур и начинается бурение грунта. Через каждые полметра бурения необходимо из бурильной конструкции извлекать грунт. После того, как ручка бура достигнет поверхности земли, необходимо установить вторую штангу и продолжать бурение.

Для облегчения бурения в скважину необходимо добавлять воду, которая будет размягчать грунт.

После достижения слоя воды бур удаляется из скважины и производится ее обсадка.

К механическим методам бурения относятся:

• колонковое бурение;
• механическое роторное бурение;
• шнековое бурение.

При колонковом методе бурение производится буром с насадкой из алмазной коронки. Такой инструмент позволяет быстро пробурить глубокую скважину даже в скальных породах. Недостатком таких установок является быстрый износ бурильного инструмента, малый диаметр скважины и высокая стоимость работ.

Механическое роторное бурение производится долотом, которое вращается ротором. Этот метод отличается высокой производительностью в твердых породах. Недостаток – большой расход воды и глины для промывочного раствора. Отличается также большой стоимостью работ.

В установке для шнекового бурения используется шнек, представляющий собой стержень с резцом и лопастями. Этот метод хорошо работает при бурении неглубоких скважин. Станция шнекового оборудования часто применяется для бурения скважин на частных участках.

Оборудование для гидробурения

Для получения скважины на своем участке наиболее распространенным методом является гидробурение. Гидробурение можно поручить специалистам, а можно выполнить самостоятельно. Гидробурение своими руками чаще всего осуществляется с использованием малогабаритной буровой установки.

В состав такой установки входят:

• разборный металлический каркас;
• двигатель с редуктором;
• буровой инструмент;
• вертлюг промывочный;
• водяная помпа;
• буровые штанги;
• шланги для подачи промывочной жидкости;
• блок управления.

Каркас предназначен для крепления всей установки и обычно включает нижнюю мощную раму, крышку и три стойки. Кроме того, в каркасе имеется подвижная каретка.

Для создания крутящего момента при гидробурении используется электродвигатель с редуктором. Мощность двигателя обычно берется порядка 2,2 кВт. Такой мощности вполне достаточно для гидробурения. Кроме того, двигатель такой мощности можно питать от сети 220 В, тогда как для питания двигателей большей мощности нужна трехфазная сеть, которая имеется не на каждом участке.

При гидробурении используются разведочные (диаметром 110 мм) или основные (диаметром 180 мм) буры наплавного типа.

Вертлюг промывочный – специальное устройство, предназначенное для стыковки двигателя с буровыми штангами и подачи промывочной жидкости.

Водяная помпа предназначена для подачи в скважину с помощью шлангов через вертлюг промывочной жидкости.

Буровые штанги – это трубы круглого или шестигранного сечения, с помощью которых вращательное движение передается буру. По внутренней части штанги передается промывочная жидкость, размягчающая грунт и охлаждающая бур. По мере заглубления штанги в землю производится ее наращивание с помощью резьбового соединения или специальными замками.

Для управления установкой желательно иметь пульт управления. В простейшем виде он включает три кнопки:

• пуск;
• стоп;
• реверс.

Кроме того, для поднятия и опускания оборудования в состав установки должна входить ручная или электрическая лебедка.

При формировании МГУ для бурения своими руками можно отдельно приобретать отдельные элементы такой установки, а можно купить ее уже в комплекте.

Этапы гидробурения своими руками

После того как приобретена (или собрана своими руками) малогабаритная установка для гидробурения, необходимо выполнить следующие операции:

• Изучить гидрологическую обстановку на участке бурения и предварительно оценить глубину расположения водоносного слоя.
• Запастись 2–5 кубометрами воды.
• Произвести монтаж установки для бурения. Каркас МБУ необходимо смонтировать строго вертикально, иначе будут проблемы с установкой обсадных труб.
• На расстоянии в 1 м от установки выкопать приямок-фильтр размером 0,7 х 0,7 х 0,7 м и основной приямок размеров 1 х 1 х 1 м и соединить их траншеей. В основном приямке миксером замесить водный раствор глины до консистенции кефира.
• Всасывающий шланг помпы опустить в раствор, а подающий шланг подключить к вертлюгу.
• Запустить установку и одновременно включить помпу. При работе промывочная жидкость под давлением поступает в скважину.
• Отработанная жидкость идет в приямок-фильтр, где выработанный грунт оседает на дно. Очищенная жидкость по траншее вновь поступает в основной приямок.
• После полного погружения штанги с буром в землю остановить установку и произвести наращивание буровой колонны путем подключения следующей штанги.
• После достижения водоносного слоя (раствор при этом перестанет подниматься) выключить установку и произвести промывку скважины чистой водой.
• Далее произвести демонтаж буровой колонны и установить обсадные трубы.

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.

Совет! Качество гидробурения напрямую зависит от рабочего давления, развиваемого насосом, поэтому одним из лучших вариантов оборудования будет центробежная пожарная мотопомпа.

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.

Важно! Любые высоконапорные схемы требуют применения специального узла-редуктора, устанавливаемого на срез буровой штанги. Редуктор обеспечивает одновременно вращение керна и подачу воды от помпы внутрь штанги.

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.