Гидробурение скважин на воду своими руками: обзор технологии работ

Отличительные черты метода

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 другой нашей статье.

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

Здесь сочетаются два основных процесса – это непосредственное разрушение пород буровым инструментом и вымывание наружу выбуренных фрагментов грунта рабочей жидкостью. То есть, на породу оказывается воздействие бур и давление воды.

Необходимую для погружения в грунт нагрузку дает вес колонны буровых штанг и специальная буровая оснастка, закачивающая промывочную жидкость в тело образующейся скважины.

Промывочный раствор является смесью мельчайших частиц глины и воды. Затворяют ее в консистенции слегка гуще, чем чистая вода. Из приямка буровой раствор забирает мотопомпа и под давлением направляет в скважинный ствол.

Как выполнить гидробурение скважин своими руками

Простота метода гидробурения, доступность технологии и быстрота исполнения сделали его таким популярным в среде самостоятельных владельцев загородных участков

Вода в схеме гидробурения выполняет одновременно несколько функций:

  • вымывает выбуренные частички разрушенного грунта;
  • выносит вместе с течением отвал на поверхность;
  • охлаждает рабочие поверхности бурильного инструмента;
  • при движении шлифует внутреннюю поверхность скважины;
  • укрепляет не закрепленные обсадкой стенки скважины, уменьшая риск обрушения и заполнения отвалом ствола.

По мере заглубления буровую колонну наращивают штангами – отрезками ВГП трубы длиной по 1,2 – 1,5 м, Ø 50 – 80 мм. Количество наращенных штанг зависит от глубины залегания водоноса. Ее можно заранее определить в ходе опороса соседей на предмет отметки зеркала воды в их скважинах или колодцах.

Предположительную глубину будущей скважины делят на длину одной штанги, чтобы вычислить, сколько штук надо приготовить для работы. На обоих краях каждой штанги необходимо сделать резьбу для свинчивания рабочей колонны.

Одну сторону надо оснастить муфтой, которую желательно приварить к штанге, чтобы не развинчивалась в стволе.

Схема и принцип действия гидробурения скважины

Технология гидробурения позволяет устроить источник технической воды на даче без привлечения буровой бригады

На практике гидробурение в чистом виде применяют редко, потому что нужен большой напор воды. Также тяжело бурить плотные глинистые слои. Чаще производят гидробурение с забурником.

Этот метод чем-то похож на роторное бурение, но без ротора. Для лучшей центровки скважины и легкого преодоления плотных участков используют лепестковую или конусообразную форму бура.

Гидробурение не подходит для проходки по скальным и полускальным грунтам. Если осадочные породы в регионе бурения представлены щебнем, галечником, песками с большим включением валунов, от этого метода тоже придется отказаться.

Вымыть и поднять из скважины с помощью воды увесистых камни и обломки тяжелых пород технически невозможно.

Скорость проходки

Добавление в рабочую жидкость абразива увеличивает скорость проходки за счет усиления разрушающего действия

Разновидности

Существует огромное количество самых разных моделей техники рассматриваемого типа, реализованных на базе трактора МТЗ-80 (82), поскольку он является универсальным средством для использования различного навесного оборудования – не только установок для бурения почвы, но и любых иных, гидравлического типа.

Название Используемый в качестве шасси трактор Навесное оборудование
БМ-205Д-01 МТЗ-80 (82) Специальное загрузочное устройство для работы с различными грунтами
БМ-205Д-01 МТЗ-80 (82) Отвал для уборки снега и обработки земли
БМ-205В МТЗ-80 (82) Отвал для уборки снега
БМ-205В-01 МТЗ-80 (82) Загрузочное устройство
Э-01-60 МТЗ-80.1 и его модификации Отсутствует

Все модели имеют свою специфику и особое эксплуатационное предназначение. Некоторые легко справляются как с промерзшим грунтом, так и с обычным. Иные же могут работать только с обычной почвой.

Гидробурение скважин на воду своими руками: обзор технологии работ

Чаще всего рассматриваемая техника комплектуется следующим навесным оборудованием:

  • лебедки,
  • отвалы,
  • щетки.

Такого типа устройства зачастую необходимы как вспомогательные при выполнении бурильных работ.

Они позволяют убрать отработанный грунт, а также при необходимости совершать различные действия с опорами, для установки которых используются ямобуры.

БМ-205-Д

Бурильно-крановая машина под номером 205-Д имеет выдающиеся рабочие параметры, которые позволяют ей выполнять широкий спектр работ.

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ:  Вентиляция басту в бане плюсы и минусы пошаговая инструкция по обустройству

При необходимости скважина, пробуриваемая данной машиной, может быть разной величины.

Еще одним важным достоинством рассматриваемой техники является наличие подъемного механизма. Он позволяет успешно работать с довольно большими весами.

Характеристика Значение
Глубина бурения (максимальная), м 3,0
Диаметр скважины, мм 36, 50, 63, 80
Максимально возможный рабочий вес, т 1,25
Максимальная высота подъема, м 7
Диапазон углов работы, град. 60-105
Крутящий момент бурильной установки, Н×м 4900

Габариты БМ-205Д в сложенном состоянии:

  • длина, мм – 6 800;
  • ширина, мм – 2 500;
  • высота, мм – 3 950.

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.

МБУ требует мало места

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.

Дополнительные устройства

Рассматриваемые установки для бурильных работ могут комплектоваться специальными дополнительными устройствами. Они имеют узкую специализацию.

ДРУ-01 – раскрепляющее устройство дополнительное. Оно требуется для выполнения всевозможных работ со сгнившими деревянными опорами различного диаметра.

Пошаговый разбор работ

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.

Буровые инструменты для гидробурения

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.

Без приямка

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.

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ:  Как утеплить скважину на зиму: лучшие методы полезные советы

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.

Для успеха всего мероприятия большое значение имеет поиск воды 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.

Водоносные горизонты

Водоносные горизонты, приуроченные к обломочным и глинистым осадочным отложениям, залегают относительно горизонтальными пластами. Потому определить примерную глубину водоноса на собственном участке можно по уровню зеркала воды в скважинах и колодцах соседей

Верховодка не относится к горизонтам питьевой категории, дает воду с техническими характеристиками из-за традиционного загрязнения бытовыми стоками и пролитыми на землю маслами, жидкостями, содержащими продукты переработки нефти.

Если интересует более чистая вода, бурить придется до 15 – 25 м. На этой глубине шансы получить живительную влагу с питьевым статусом равны примерно 70 %, если сверху их перекрывает водонепроницаемый суглинистый или супесчаный горизонт.

Нижележащие водоносные слои с глубиной 25-50 м и более на 90% гарантируют наличие качественной питьевой воды.

Гидробурением легко получить скважину 10-30 м и более. В этом случае имеем простой процесс бурения и легкую установку обсадных труб. Специалисты рекомендуют делать разведочное бурение буром 100 мм.

При положительных результатах на 10 м можно просто оставить в стволе буровую колонну с перфорированной стартовой штангой в качестве фильтра. Если вода оказалась глубже скважина разбуривается буром 200 мм и в нее заводится обсадная труба 116-125 с погружным насосом.

Как правило, водоносные пласты состоят из песка средней крупности и крупного, гравийных или щебенистых отложений. Это осадочные породы, части которых никак не связаны между собой.

У несвязных горных пород самые высокие фильтрационные качества. В их пределах вода свободно перемещается и просачивается в нижележащие слои.

В природном залегании несвязные обломочные грунты обычно чередуются с глинистыми отложениями: супесями и суглинками. Тонко-дисперсные частицы глинистых пород сцементированы, что препятствует свободному прохождению воды через них.

Они не пропускают и не впитывают воду, формируют своеобразные платформы – водоупоры для накопления воды.

Проходя плотные глинистые слои, бур идет медленнее, быстро проходит пески и другие обломочные породы. Упираясь в водоотталкивающий глинистый слой, подстилающий водоносный пласт, бурение несколько замедляется.

Штанги для скважины

Толщину водоносных и водоупорных слоев легко определить по количеству установленных во время бурения штанг

Если закачиваемую воду словно выдавливает из ствола выработки в количестве большим, чем перегонял насос, значит вскрыт водоносный слой. Бурение следует прекратить и выждать время, чтобы обеспечить суспензии возможность впитаться в грунт.

Можно ориентироваться на маячки приямка. Пока при бурении не вскрылся водоносный пласт, вода в приямке будет держаться на одном уровне. Если выработка углубилась в слой с подземной водой, объем воды в приямке увеличится.

Правильная подготовка места бурения избавит от заминок в процессе работы и будет способствовать хорошему результату, поскольку перерывы в методе с подачей раствора крайне нежелательны.

Немаловажное значение имеет наличие достаточного количества воды. Чтобы гарантировано обеспечить нужное количество воды при гидробурении, необходимо рассчитывать на 15 м3 и соответственно подготовить нужный резервуар.

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ:  Скважина на воду своими руками пошаговое руководство по устройству

Можно подготовить дополнительные емкости около 2 кубов или вырыть яму на 5 и более кубометров, обработав стенки глиняным раствором.

Когда запас воды подготовлен, производится монтаж малогабаритно бурильной установки МБУ. Устанавливается агрегат согласно инструкции. Сборка длится около часа и не представляет технических трудностей.

Главное условие грамотного монтажа – строго горизонтальное размещение устройства. При наличии даже минимального перекоса бурильной установки вы не сможете впоследствии установить обсадную трубу.

На расстоянии 1,5-2 м от конструкции выкапываются технологические приямки для наполнения и хранения бурового раствора.

Приямки для гидробурения скважины на воду

Два смежных приямка необходимы для подготовки бурового раствора перед поставкой в ствол скважины. В первом углублении раствор отстаивается, в результате чего вымытый из скважины песок оседает на дно, из второго суспензия поставляется в скважину

Приямки представляют собой углубления в грунте типа ванночек. Их соединяют переливным каналом – траншеей в виде лотка или желоба. В этих ванночках находится промывочный раствор перед закачкой ствол, туда же сливается вместе с отвалом.

Оптимальным размером приямков считается вариант 1х1х1 м. В одном приямке будет собираться жидкость из скважины для осадки твердых частиц. Перелившаяся через желоб во второй приямок отстоянная вода посредством насоса снова перекачивается в установку.

Первый приямок функционирует как отстойник и может быть меньшего размера. В процессе его необходимо периодически очищать от осевших на дно выбуренных фракций. Второй приямок считается основным.

Возле него размещается мотопомпа (насос). Шланг из входного отверстия мотопомпы опускается в основной приямок. Шланг из выходного отверстия идет к буровой установке.

Два приямка

Несмотря на наличие четкого плана подготовки места работ, технология гидробурения очень проста и экономна. Приямки позволяют не загрязнять территорию

Нагнетаемая в буровую колонну вода охлаждает бур, что значительно увеличивает эксплуатационный ресурс инструмента. В процессе бурения вода не нагреваясь циркулирует по кругу. После окончания бурения вода просто откачивается в сделанные для нее углубления.

В случае, если надо все-таки оставить агрегат на ночь в бездействии, каретка с рабочим органом поднимается лебедкой до верхнего уровня МБУ и фиксируется.

На другой день помпа запускается, работает полчаса/час и запускается привод. Затем опускается и приподнимается лебедкой колонна штанг. Когда каретка начнет легко перемещаться, можно снова начать бурение.

После технологических приготовлений и сбора буровой установки МБУ приямки заполняются рабочим раствором и начинается бурение.

После погружения стартовой штанги в грунт на 95% ее длины производится соединение ее со следующим звеном буровой колонны путем навинчивания. Процесс происходит до той поры, пока воды в приямке не станет резко увеличиваться.

Весь процесс гидробурения иногда может длится от 1 до 7 дней, в зависимости от мастерства исполнителя и типа горных пород, которые представлены в данной местности.

Гидравлическая система трактора

Трактор типа МТЗ оснащается гидравлической системой особой конструкции. Именно благодаря ей возможно быстро и просто подсоединить БМ-205Д, а также любое другое оборудование.

Гидравлика, приводящая в действие ямобуры любого типа, чрезвычайно надежна и производительна. Она имеет следующие рабочие характеристики:

  • тип – раздельно-агрегатная;
  • общее количество цилиндров, создающих тяговое усилие, шт. – 3 (возможна установка дополнительных);
  • тип гидравлического насоса – шестеренчатый;
  • количество жидкости, подаваемой насосом за единицу времени, л/мин – 45;
  • максимально возможное давление в системе, ограничивающееся специальным клапаном, МПа – 16.

Используемые в системе цилиндры – двустороннего действия. Ход поршня регулируется гидромеханическим способом.

Сами цилиндры имеют следующие параметры:

  • диаметр основного, мм – 100;
  • диаметр выносного, мм – 75;
  • длина пути хода поршня, мм – 200.

Частью гидравлической системы является механизм, используемый для навешивания всевозможного специализированного оборудования.

Сцепное устройство выполнено из металла высокой прочности, что позволяет эксплуатировать навесное оборудование даже в самых экстремальных условиях без всяких последствий.

Стоимость

Стоимость ямобура типа БМ-205Д на базе трактора МТЗ-82 зависит от множества факторов: года выпуска, состояния, пробега и др. Также на цену машины влияет наличие какого-либо дополнительного навесного оборудования.

Год выпуска Пробег, тыс. км Стоимость, тыс. руб.
1990 300 350
1995 242 430
1998 200 510
2000 200 500
Год выпуска Пробег, тыс. км Стоимость, млн руб.
2000 350 0,56
2005 220 0,93
2010 150 1,5
2015 2,514

Как выполнить гидробурение скважин своими руками

Купить ямобур Э-01-06 сегодня не составит большого труда, но стоимость его может колебаться в довольно широких пределах. Цена самой бурильной машины составляет 152,8 тыс. руб., к которой необходимо прибавить стоимость трактора МТЗ-82 или любой другой модели.

Чаще всего выгоднее купить б/у ямобур или взять технику в аренду. Ямобуры на базе МТЗ являются универсальной техникой, используемой во многих сферах человеческой деятельности.

Благодаря простоте конструкции и малым габаритным размерам бурильные машины подобного типа чрезвычайно популярны. Еще одной причиной большой распространенности является невысокая стоимость, а также возможность легко приобрести различные комплектующие.

Выводы и полезное видео по теме

Избежать ошибок и мелких просчетов в гидробурении можно, не отступая от технологических принципов.

Чтобы еще больше снизить финансовые расходы при единичном гидробурении частной скважины можно не приобретать МБУ, а взять агрегат в аренду. Таким образом своими руками за очень короткое время вы получите собственный, бесплатный источник водоснабжения на долгие годы.

Оцените статью
MALIVICE.RU