Бурение скважин на даче

Фильтр

Скважинный фильтр – основное устройство, обеспечивающее качество воды из нее. И вместе с тем – наиболее подверженный износу ее узел, поэтому к выбору скважинного фильтра нужно отнестись со всей ответственностью.

Артезианскую воду забирают без фильтрации. Для скважины на известняк чаще всего достаточно простого решетчатого фильтра в виде перфорации на нижнем колене обсадки; она же послужит основой фильтра скважины на песок. Требования к перфорации таковы:

Диаметр отверстий – 15-20 мм, до 30 мм смотря по грунту.
Скважность фильтра (отношение общей площади отверстий к площади занимаемой ими поверхности) – 0,25-0,30, для чего расстояние между центрами отверстий берут в 2-3 раза больше их диаметра.
Расположение отверстий – поперечными рядами в шахматном порядке.
Общая площадь всех отверстий – не менее площади поперечного сечения просвета обсадной трубы.

Устройство фильтров скважин на песок

Для скважины на песок необходима еще, во-первых, гравийная засыпка; в данном случае именно она обеспечивает долговременное качество воды, как и в колодце. Ввиду этого в продаже имеются скважинные фильтры со слоем гравия, включенным в состав конструкции. Худа от них не бывает, но ствол скважины нужен большего диаметра, что затрудняет проходку, и без внешней засыпки скважина все равно быстро заиливается.

Далее, если следовать току воды, идет та же перфорированная труба, но теперь она будет несущим элементом, воспринимающим давление породы. Чтобы песок, который гравий плохо задерживает, не испортил весь водоводный тракт, нужен еще песочный фильтр. Он может быть внешним или наружным (слева на рис.) либо внутренним (справа там же). У внешних фильтров преимуществ три: минимальные диаметр и заиливание скважины и глубина установки насоса. Но они легко повреждаются при монтаже обсадки, неремонтопригодны и дороги, т.к. вследствие последнего обстоятельства должны выполняться из очень качественных материалов: сплавы на сетку и проволоку наружных скважинных фильтров стоят дороже серебра.

При установке насоса в скважину с внутренним фильтром ее дном считается его верхний обрез, поэтому объем однократного отбора воды серьезно снижается. Болезнь всех внутренних фильтров – усиленное заиливание скважины из-за просачивания воды в зазор между фильтром и обсадной трубой. Также вследствие этого срок службы фильтра сокращается, а износ насоса усиливается, т.к. в него попадает песок. Нередко поэтому насос помещают в отдельную трубу, насаженную на выход фильтра, что опять-таки требует увеличения диаметра скважины.

Самодельный песочный фильтр

Оптимальный вариант – присоединение насоса непосредственно к выходному патрубку фильтра, тогда и заиливание, и запесочивание прекращаются. Но для этого нужен центробежный насос с заборным патрубком на днище, что намного его усложняет и удорожает, а напор вибрационных часто оказывается мал для скважин на песок.

Фильтрующие элементы песочных фильтров иногда делают самостоятельно из ПВХ труб, нержавеющих пружин и полимерной сетки, см. рис. слева, но фильтруют они плохо и служат недолго. Лучше взять хороший покупной фильтр, уж больно тяжелы условия его работы, а вынуть его, как говорится, целое дело. В таком случае возможны в основном 3 варианта, см. рис:

Современные скважинные фильтры

1. Полимерный наборно-кольцевой фильтр. Дешевле прочих, но служит меньше и склонен к заиливанию, зато ремонтопригоден: можно поднять и перебрать, заменив плохие кольца. Требует увеличенного диаметра скважины;
2. Трубчато-проволочный с обмоткой из профилированной проволоки. Немного дороже полимерного, но служит долго и не заиливается. Для ремонта не нужна переборка, достаточно промыть наверху. Был бы оптимальным, если бы не одно «но»: неоднократно отмечены случаи жульничества и производителей, и торговцев, и буровиков – как полностью нержавеющие подаются фильтры, в которых продольные стержни сделаны из обычной оцинкованной проволоки. Проверить, не разломав фильтр, невозможно, но в воде вскоре появляются вредные примеси, а затем стержни полностью ржавеют, обмотка сползает, и весь фильтр приходится менять.
3. Безопорные сварные фильтры, проволочные и щелевые. Были бы идеальными (последние выдерживают и осадку в ствол снаружи на трубе), если бы не цена: делаются из той самой профилированной нержавеющей проволоки, что стоит примерно как серебро.

Песчаная скважина на воду: принцип работы, схема

Такое название скважина получила из-за того, что ее наполнение происходит из водоносного слоя на песке. Их устанавливают в тех местах, где глубина залегания подземных вод находится на десятиметровом уровне. За сутки из такой скважины можно выкачать около 20 кубометров воды, что составляет среднесуточную норму. Сооружение состоит из обсадной трубы, фильтра, насоса и оголовка. Какие достоинства у данной конструкции?

1. Минимальные затраты на бурение и дополнительные элементы.
2. Простая конструкция.
3. Не требуется разрешение государственных органов.
4. Можно сделать всю работу своими руками.
5. Для обустройства не требуется специальная техника.

Недостатки скважины на песке:

• Дает небольшую среднесуточную норму воды.
• Чтобы шахту не залило, требуется постоянно откачивать воду.
• Так как в воде содержится множество химических элементов, иногда приходится ставить дополнительные фильтры.

Обустройство песчаной скважины своими руками

Установка песчаной скважины состоит из нескольких этапов:

• Подготовки.
• Бурения.
• Установки оборудования.

Подготовительные работы

Чтобы определить глубину водоносного слоя, проводится опрос соседей, у которых уже установлена такая конструкция. Если подземные воды находятся на глубине более 20 метров, то для буровой понадобится специальная техника. Если до 20 метров, то можно провести ручное бурение скважины. Когда место выбрано, роется котлован. Объем котлована должен составлять 2–3 кубометра и иметь прямоугольную форму. Такой размер делается для того, чтобы в процессе бурения скважина была защищена от осыпавшегося грунта. Затем, готовят лебедку с треногой или похожую рамную конструкцию. Чтобы установить треногу нужно:

1. Взять три одинаковые трубы, из металла. Их длина должна составлять 5 метров, сечение – 20 см.
2. На концах каждой трубы проделывают отверстия, которые предназначены для трубы меньшего диаметра.
3. В отверстия вставляют трубу. Она закрепит треногу над котлованом.
4. Затем к треноге крепят лебедку. Во время работы лебедка поможет достать бур из земли.
5. На тросе лебедки фиксируют бур.

Ручное бурение скважины своими руками

Для работы понадобятся шнековые буры. Как сделать бур для скважины своими руками? Чтобы рукоять шнека сделать длиннее, используют несколько металлических штанг с резьбой. Бур устанавливают в горизонтальной позиции, в центре котлована. Затем крепится рукоятка и два человека закручивают его по часовой стрелке. Пробив глубину до 70 см, его достают из земли и очищают. Очистка нужна для того, чтобы бур не затянуло в грунт, иначе достать шнек на поверхность будет очень проблематично. Так продолжают до тех пор, пока он не достанет до водоупорного слоя. Затем делают откачку грязной воды и обустраивают скважину.

1. Первым делом нужно создать земляную подушку. Для этого в ров засыпают гравий толщиной до 20 см.
2. Собираем фильтр. С одной стороны трубы проделываются 0,5 мм отверстия на расстоянии 5 см друг от друга. Затем, надевают мелкую сетку и тщательно закрепляют хомутами. Первой, на земляную подушку устанавливается готовая обсадная труба с фильтром.
3. После этого, на ней, по очереди закрепляют остальные обсадные трубы.
4. Чтобы песок с поверхности не попадал внутрь, оставшееся пространство между шахтой и трубой – цементируют.
5. В скважину устанавливают электрический погружной насос. Стоит оборудование дорого, поэтому лучше эту часть работы доверить специалистам. Если вы все-таки решили сделать установку насоса самостоятельно, то нужно знать, что он полностью должен погрузиться в воду, но не достать до дна. До дна должно оставаться расстояние до 1 метра.
6. Скважину закрывают оголовком.

Когда она начнет работать обязательно нужно отдать добываемую воду в лабораторию для экспертизы. Посмотрев видео из интернета можно точнее разобрать некоторые непонятные моменты, как оборудовать песчаную скважину своими руками.

Предварительная разведка месторождения

Вычислить водоносный горизонт проще всего на основании геофизического исследования. Прояснить картину поможет геологический разрез, отображающий особенности строения и демонстрирующий последовательность напластовывания пород над месторождением.

На стадии проведения предварительной разведки решаются сразу две задачи:

• Изучаются гидрогеологические условия участка.
• Проводится качественная и количественная оценка используемого источника.

Услуги такого рода исследований оказывают организации, занимающиеся разведывательной геофизикой и фирмы, специализирующиеся на бурении скважин.

По полученным результатам предварительной разведки определяются размеры водоносного горизонта, условия эксплуатации источника и возможность покрытия заявленной потребности

На самых перспективных участках, выявленных в результате предварительной разведки, в последующем изучают инженерно-геологические особенности: просадочность земли, вероятность оползней, категории буримости вскрываемой горной породы, характер ее устойчивости в скважине…

Как метод работы может применяться крупномасштабная гидрогеологическая съемка. В ходе проведения детальной съемки картируются водоносные горизонты, а также выявляется состав и запас подземных вод.

Для хорошо изученных районов, где уже есть опыт эксплуатации подземных источников, оценка запаса воды может осуществляться на основании степени достоверности категории С2. Перспективные запасы этой категории рассчитываются на основании геологических и геофизических данных разведанных месторождений, условия залегания которых аналогичны.

Садовым буром, наращиваемым при заглублении отрезками стальной трубы — штангами, можно самостоятельно пробурить разведочную скважину на участке

Однако максимально точные сведения можно получить без вложения усилий и средств в компаниях, проводивших инженерно-геологические исследования в районе

Информацию о залегании грунтовых вод, физико-механических свойствах пород над кровлей и под подошвой водоносного пласта можно получить в строительных организациях, проводивших изыскания перед разработкой проекта под строительство

Целенаправленно проводить геологоразведку перед бурением скважины на воду нерационально. Обычно сразу бурят водозаборную скважину, чтобы не переплачивать дважды или более того за разработку одного источника воды

Приступаем к бурению

Если говорить о пошаговой инструкции для бурения скважины на воду своими руками от А до Я, то она выглядит так:

• Роется приямок полтора метра длиной и столько же шириной. Глубина – от 100 до 200 см. это нужно, чтобы предотвратить обрушение верхних слоев почвы. Стенки обкладываются фанерными листами на манер опалубки. Дно застилают досками. Поверх приямка монтируется деревянный щит, по которому можно безопасно ходить, не боясь, что стенки приямка обвалятся.
• В днище и покрытии проделываются технологические отверстия для производства работ. Сквозь них продевают буровую штангу, прикрепленную к буровой установке.
• Бур приводится в действие специальным двигателем с редуктором или вручную. Если речь идет о проколе, на штырь устанавливается подбабник, по которому наносятся удары кувалдой.
• Если технология предполагает параллельную установку обсадных труб, работы производят также через технологические отверстия в деревянных щитах.
• Грунт, вынимаемый из скважины, выбирается вручную. Если это шлам, нужно установить грязевой насос, который будет его откачивать прямо из обсадной трубы.
• После окончания бурения и установки обсады нужно смонтировать электрооборудование и запустить насос, который должен работать до тех пор, пока вода из скважины не станет абсолютно чистой.

После того, как все этапы будут завершены, вместо оградительного короба монтируется кессон. Устанавливается оголовок, насосное и фильтрационное оборудование, подключается трубопровод. Система тестируется. Комплектация зависит от типа скважины.

Абиссинская

Верхние водяные пласты пригодны для полива, но не используются для бытового применения. Всему виной загрязнения, которые проникают в почву с паводками. Такая скважина имеет глубину менее 10 метров. Вода должна проходить многоступенчатую систему фильтрации. Только в таком случае жидкость превращается из технической в питьевую.

В качестве насосного оборудования можно использовать ручной насос. Допускается применение любого типа электрооборудования (погружное, поверхностное). Насосная станция не должна иметь большую мощность, и это делает скважину самой недорогой. Желательно обустроить накопительный бак, в который закачивается суточных запас воды.

Скважина на песок

На глубине 10-40 метров встречаются пласты, в которых вода проходит естественную фильтрацию. Проходя сквозь песок она очищается от части примесей. В ней нет крупных включений, глины и ряда химических соединений. В бытовых целях и для орошения сельскохозяйственных культур такую воду использовать можно, но чтобы она стала пригодной для применения в пищу, требуется дополнительная фильтрация.

Оптимальным вариантом электрооборудования является помпа. Также применяются поверхностные насосные станции. Если глубина более 10 метров допускается использование эжектора, который увеличит производительность насоса, ускорив поток добываемой воды в трубопроводе.

Артезианская

Это скважины с абсолютно чистой водой, обогащенной природой в известняковых платах среза грунта. Глубина может колебаться от 100 до 350 метров в зависимости от месторасположения участка, геологических особенностей почвы и рельефа местности. Вода не требует фильтрации. Угрозу составляют загрязнения, которые могут попасть внутрь обсадной трубы снаружи. Минералы, содержащиеся в растворе, полезны для человека.

Необходимо устанавливать погружной насос для скважины. Это может быть прибор центробежного или вибрационного типа. Последний предпочтительней, так как ломается он реже, а производительность у него больше. Главное, чтобы у помпы был насос грубой очистки, не дающий попадать твердым частицам в рабочую камеру.

Монтаж оборудования

Оборудование должно обеспечить стабильность подачи воды. Для бесперебойной подачи существуют различные виды насосов, а для их работы требуется электрическое питание. Наиболее простой вариант обустройства места для оборудования скважины является приямок. Неоспоримое преимущество такой площадки в том, что ее можно сделать из подручных материалов.

По причине того, что в приямок может попасть влага, специалисты рекомендуют такой вид площадки для оборудования как адаптер. Способы обустройства площадок с адаптером подразумевают, что роль кессона играет обсадная колона. Применять способ можно, если обустройство обсадной колоны сделано в одну емкость и обеспечена герметичность труб. Для такого случая трубы обычно выбираются из стали. Пластик не рекомендуется для конструкции адаптера, так как насос закрепляется на водопроводной трубе, а не подвешивается на тросе.

Еще один вариант площадки для обустройства оборудования, упомянутый выше кессон. Это герметичная емкость, которая считается надежной и долговечной. Емкость можно обустроить готовую или сделать ее своими руками. Кессоны бывают пластиковыми или стальными. Пластиковые герметичны, весят немного, просты в монтаже. Стальные варианты герметичны, надежны, но нуждаются в обработке антикоррозийными составами, отличаются более высокой ценой

Оборудование монтируется уже после того, как смонтирована площадка, при этом важно учесть некоторые нюансы

Типы скважин для дачи

На дачах в основном применют три разновидности скважин.

Абиссинская

Абиссинская скважина под воду представляет собой небольшой источник, который можно изготовить на территории частного дома, гаража и другого крытого помещения. Жидкость добывается из глубины около 15 метров. Преимущественно вода питьевая и чистая. Имеет благоприятный минеральный состав.

Плюсы:

• Изготавливается своими руками.
• Не нарушает ландшафтный дизайн.
• Отсутствует потребность в аренде спецтехники.
• Насос выносной или находится в кессоне над самим источником.
• Работа займет около 1 дня.
• Исключается заиливание.
• Производительность до 3 куб/ч.
• При необходимости можно легко демонтировать и переместить в другое место.

Минусы:

• Ограничение по глубине.
• Необходимо постоянно эксплуатировать. В противном случае придется производить прокачку, что является трудоемким процессом.

На песок

Глубина определяется уровнем залегания водоносного слоя. Водяная скважина на песок располагается во втором межпластовом слое. Жидкость скапливается в песчаных отложениях. Ее глубина может быть минимум 15 м и максимум 30 м. Изготавливается она преимущественно шнековым способом бурения.

Принцип действия. Диаметр источника составляет 100 мм. На дно кладется специальная фильтрующая трубка. Впоследствии она может засориться и придется бурить заново. Наверх жидкость подается при помощи насосного оборудования.

Плюсы:

• Минимальные вложения средств.
• Простая конструкция позволяет выполнить ее своими руками.
• Возможность использования небольших буровых установок.
• Возможность пробурить в любом удобном месте.
• Нет необходимости сооружать сложную фильтрационную систему.

Минусы:

• Эксплуатационный срок.
• На производительность влияет уровень залегания воды.

Артезианская

Изготавливается для больших домов. Глубина может достигать 100 метров и более. На даче обустраивается обсадной и эксплуатационной трубой. Первая имеет диаметр 159 или 133 мм. Вторая 133 или 117 мм. Диаметр скважины определяется из потребностей.

Плюсы:

• Высокая производительность.
• Продолжительный эксплуатационный срок.
• Стабильный уровень.

Минусы:

• Высокая стоимость.
• Продолжительное изготовление, до 7 дней.
• Использование дорогой очистной системы по причине высокой минерализации.
• Применение крупногабаритной техники.
• Необходим пакет разрешительных документов.

Виды скважин

Буровая скважина представляет собой длинную узкую полость в горной породе – ствол. При бурении в ствол опускают буровой инструмент (буровой снаряд или просто бур) на жесткой сборной штанге из труб (буровая колонна или буровая штанга) или тросе. В стволе помещается труба или несколько концентрических труб – обсадка (case pipe, case string) – предохраняющая стенки ствола от обрушения и держащая давление породы. Обсадка может сидеть в стволе плотно или с некоторым промежутком – затрубным пространством; его заполняют засыпкой либо глиной (глиняный замок) или заливают бетоном. Нижний конец ствола может быть открытым, заглушенным или оканчиваться ступенчатым сужением – забоем. Внизу или в забое добычной скважины для жидких ископаемых делают заборное устройство. Верхняя часть обсадки называется оголовком скважины. Вокруг оголовка или в нем помещают комплекс устройств, составляющих обустройство скважины. Из множества конструкций скважин самостоятельно проходят более всего виды, представленные на рис; более подробная схема скважины с обсадкой показана там же, поз. 5.

Конструкции скважин на воду

Бурение скважины-иглы без копра

1 – скважина-игла. Буровая штанга, обсадка и буровой снаряд составляют одно целое; бур так и остается в земле. Проходят скважину-иглу ударным способом, см. далее. Копёр, набор буровых инструментов и пр. оборудование для бурения скважин с отдельной обсадкой для скважины-иглы не требуется, см. рис. справа. Скорость проходки доходит до 2-3 м/час, а предельная глубина, достигнутая таким способом, составляет около 45 м. Скважины-иглы применяют для устройства абиссинских колодцев, особенно на даче. Дебет скважины-иглы невелик, но в летнее время достаточно стабилен. Срок ее службы не зависит от интенсивности и регулярности водозабора, однако непредсказуем: есть абиссинские колодцы, дающие воду вот уже более 100 лет, но может иссякнуть за полгода. Ремонту скважина-игла не подлежит, пройти ее можно только в не очень плотных и однородных грунтах. Максимальный диаметр буровой штанги при бурении без копра – до 120 мм, что достаточно для погружного насоса калибром 86 мм.

2 – несовершенная скважина. Она как бы висит в пласте. Не требует тонкого знания геологии и навыков буровых работ, но дебет меньше и качество воды хуже максимально возможного для данного пласта. Качество воды можно получить максимальное, если скважина внизу заглушена. Кроме того, возможно т. наз. затягивание бурового инструмента и обсадной трубы вглубь. «Самомобойные» скважины чаще всего несовершенные; большая часть дальнейшего материала касается их. Несовершенными бурят и скважины в мощных водоносных пластах, т.к. при заглублении в пласт уже на 1,5-2 м дебет стабилизируется и глубже почти не растет.

3 – совершенная скважина. Обсадка опирается на кровлю подстилающего водоупорного пласта. Дебет и качество воды максимальны, но для проходки совершенной скважины необходимы точные знания местной геологии и опыт буровика, иначе, во-первых, обсадку может затянуть в подстилающий пласт, если он пластичен. Во-вторых, можно при бурении проткнуть подстилку, и вода уйдет вниз; это особенно актуально в засушливых местах с тонкими пластами. В-третьих, всего 1 неправильно забуренная совершенная скважина способна причинить серьезный ущерб местной экологии.

4 – скважина с забоем. Может быть как совершенной, так и несовершенной. Забой облегчает обслуживание скважины и делает ее до некоторой степени ремонтопригодной, но бурить скважину с забоем должны опытные буровики по данным местной геологии.

Приступаем к бурению

Если говорить о пошаговой инструкции для бурения скважины на воду своими руками от А до Я, то она выглядит так:

1. Роется приямок полтора метра длиной и столько же шириной. Глубина – от 100 до 200 см. это нужно, чтобы предотвратить обрушение верхних слоев почвы. Стенки обкладываются фанерными листами на манер опалубки. Дно застилают досками. Поверх приямка монтируется деревянный щит, по которому можно безопасно ходить, не боясь, что стенки приямка обвалятся.
2. В днище и покрытии проделываются технологические отверстия для производства работ. Сквозь них продевают буровую штангу, прикрепленную к буровой установке.
3. Бур приводится в действие специальным двигателем с редуктором или вручную. Если речь идет о проколе, на штырь устанавливается подбабник, по которому наносятся удары кувалдой.
4. Если технология предполагает параллельную установку обсадных труб, работы производят также через технологические отверстия в деревянных щитах.
5. Грунт, вынимаемый из скважины, выбирается вручную. Если это шлам, нужно установить грязевой насос, который будет его откачивать прямо из обсадной трубы.
6. После окончания бурения и установки обсады нужно смонтировать электрооборудование и запустить насос, который должен работать до тех пор, пока вода из скважины не станет абсолютно чистой.

После того, как все этапы будут завершены, вместо оградительного короба монтируется кессон. Устанавливается оголовок, насосное и фильтрационное оборудование, подключается трубопровод. Система тестируется. Комплектация зависит от типа скважины.

Абиссинская

Верхние водяные пласты пригодны для полива, но не используются для бытового применения. Всему виной загрязнения, которые проникают в почву с паводками. Такая скважина имеет глубину менее 10 метров. Вода должна проходить многоступенчатую систему фильтрации. Только в таком случае жидкость превращается из технической в питьевую.

В качестве насосного оборудования можно использовать ручной насос. Допускается применение любого типа электрооборудования (погружное, поверхностное). Насосная станция не должна иметь большую мощность, и это делает скважину самой недорогой. Желательно обустроить накопительный бак, в который закачивается суточных запас воды.

Скважина на песок

На глубине 10-40 метров встречаются пласты, в которых вода проходит естественную фильтрацию. Проходя сквозь песок она очищается от части примесей. В ней нет крупных включений, глины и ряда химических соединений. В бытовых целях и для орошения сельскохозяйственных культур такую воду использовать можно, но чтобы она стала пригодной для применения в пищу, требуется дополнительная фильтрация.

Оптимальным вариантом электрооборудования является помпа. Также применяются поверхностные насосные станции. Если глубина более 10 метров допускается использование эжектора, который увеличит производительность насоса, ускорив поток добываемой воды в трубопроводе.

Артезианская

Это скважины с абсолютно чистой водой, обогащенной природой в известняковых платах среза грунта. Глубина может колебаться от 100 до 350 метров в зависимости от месторасположения участка, геологических особенностей почвы и рельефа местности. Вода не требует фильтрации. Угрозу составляют загрязнения, которые могут попасть внутрь обсадной трубы снаружи. Минералы, содержащиеся в растворе, полезны для человека.

Необходимо устанавливать погружной насос для скважины. Это может быть прибор центробежного или вибрационного типа. Последний предпочтительней, так как ломается он реже, а производительность у него больше. Главное, чтобы у помпы был насос грубой очистки, не дающий попадать твердым частицам в рабочую камеру.