Издавна люди добывали воду для своих нужд с помощью обустройства скважин, используя буровой метод. Для значительной части населения, проживающей в условиях отсутствия центрального водоснабжения, классические, проверенные веками технологии вскрытия водоносных пластов вручную остаются актуальными и на сегодняшний день.
Буровой снаряд Шитца.
Так, простейший ударно канатный способ бурения, которым пользовались еще древние китайцы времен Конфуция, благодаря своей доступности, до сей поры остается одним из самых популярных и применяется повсеместно.
Особенности бурения
Ловитель для канатного замка: 1 — корпус, 2 — траверса, 3 — штифт, 4 — зуб, 5 — скоба, 6 — канатный замок.
Ударно канатный способ добычи воды заключается в разбивании грунта вплоть до достижения водоносного шара, извлечении его на поверхность и формировании узкого колодца-скважины со стенками из обсадных труб. Такой способ бурения можно применять на любых типах почвы.
Пробивают породу тяжелым инструментом, который сначала падает с высоты вышки примитивной буровой установки и захватывает буровой отвал, а затем поднимается на канате и очищается. Такие действия проводятся многократно с целью получения строго вертикальной скважины, наполняемой из водоносного горизонта.
В качестве ударного орудия используются:
- на несыпучих, неплотных, глинистых почвах – забивной стакан из отрезка стальной трубы с режущей кромкой и скосом внутрь на нижней части;
- на сыпучих, песчаных почвах – желонка из фрагмента стальной трубы, на конце которой устанавливают задерживающий клапан;
- на скальных, твердых породах – долото буровое.
Расширитель скважины: 1 — верхний фланец, 2 — корпус, 3 — ось, 4 — резец, 5 — год;(лгд-ка, 6 — пружина, 7 — нижний фланец.
Достоинствами ударно канатного бурения являются:
- Возможность выполнения работ самостоятельно с привлечением 1-2-х помощников.
- Не требуется использование тяжелой техники.
- Монтаж ручной буровой установки прост и недолог.
- Компактность установки позволяет проводить работы на ранее облагороженных участках без риска их разрушений.
- Отсутствие загрязнения воды примесями во время процесса бурения.
- Гарантированно большой срок эксплуатации скважины.
- При проведении операции бурения не используется буровой раствор или вода.
Среди недостатков ударно канатного бурения можно отметить трудоемкость процесса и медленную скорость выдалбливания пород, так как по технологии ударный снаряд должен каждый раз освобождаться от набившегося в него грунта после прохождения им 50 см почвы.
Процесс обустройства скважины
Организация ударного заглубления с промывкой.
Для извлечения грунта до достижения подошвы водоносного слоя применяется ручная разборная буровая установка в виде треноги. Ее можно взять в аренду, или сделать самостоятельно. Самодельную конструкцию нужно укомплектовать следующими элементами:
- забивной снаряд длиной от 2 м как основной элемент конструкции для ударно-канатного бурения;
- канат, крепящийся к верхней части снаряда. Для прочности лучше использовать стальной трос с диаметром 10-12мм;
- лебедка и блок для прохождения каната;
- ударная штанга;
- каркас из стальных труб высотой, превышающий длину забивного снаряда на 1,5 м.
В качестве бурового стакана можно приспособить стальную трубу, на конце которой сделать режущую кромку в виде половинки витка шнека. А на 50 см выше режущего края высверлить отверстие для очищения трубы от поднятого из скважины грунта.
Канатный замок: 1 — корпус, 2 — шайба, 3 — втулка, 4 — отверстие для выхода воды.
Для достижения максимально возможной глубины при ударе служит штанга. Поднятый на поверхность снаряд периодически очищают и затем продолжают бурение до водоносного пласта.
В процессе бурения скважины для предотвращения ее обсыпания и перекрытия верхних водоносных шаров грунта с грязной водой устанавливают обсадные трубы, предпочтительно из пластика, так как они легкие по весу, простые в установке и экономные по своей стоимости. На самом первом отрезке обсадной трубы устанавливается расширитель в виде конуса. Диаметр труб для обсадки должен быть больше ударного снаряда, чтобы стакан мог свободно опускаться и подниматься внутри скважины.
Готовая скважина будет похожа на узкий колодец. Внизу этот колодец оборудуют фильтром, очищающим воду от возможного загрязнения частичками почвы. Для этой цели при условии ударно-канатного способа бурения в известняке, или гравийных и галечных пластах подойдет труба с просверленными в ней мелкими отверстиями. На сыпучих, песчаных грунтах конец трубы оборудуют фильтром в виде сетки с мелкими ячейками. Из готовой скважины вода поставляется к потребителю путем ее перекачки насосным оборудованием.
