Буровая установка для воды своими руками

На загородном участке, удаленно расположенном от центрального водопровода, единственным выходом обеспечить бесперебойную поставку чистой воды, пригодной к употреблению, является сооружение автономной водозаборной точки – колодца и скважины. Выбор способа бурения зависит от глубины залегания водоносного слоя, а также геологических особенностей местности.

Устройство буровой установки

Буровая установка включает в свой механизм такие рабочие элементы:

  • вертлюг;
  • бур с лопастями;
  • штанга буровая;
  • редуктор с мотором;
  • мотопомпа;
  • рукав к мотопомпе;
  • высококачественная сталь, она необходима для изготовления рамы.

Вертлюг необходим для обеспечения движущегося момента от редуктора к буру и подачи бурового раствора. Стальной вертлюг оснащен подвижной частью, которая находится в середине корпуса. К ней крепится элемент, что и позволяет бурить скважину (буровая штанга). Специальный герметичный кусок трубы (патрубок) пропускает через себя промывочную жидкость. Очень важно, чтобы вертлюг был изготовлен из высококачественного материала. От этого зависит срок эксплуатации. Некачественная сталь вертлюга может позволить пробурить только несколько скважин. Не менее важен минимальный зазор между движущимися деталями вертлюга.

Бур с лопастями. Движимый элемент, который размельчает грунт и создаёт отверстие скважины. Он должен быть изготовлен из высококачественной стали, которая легко будет размельчать даже твёрдые грунты.

Выбор буровой штанги зависит от типа бурения. Она имеет два вида сечения:

  • круглое;
  • шестигранное.

Работа штанги заключается в движущемся моменте, который приводит в действие лопастной бур. Поскольку эта штанга опускается вниз в скважину, её длину необходимо постоянно наращивать. Наращивание происходит с использованием специальных замков, что обеспечивают надёжное соединение. Они имеют резьбу разного вида (конусовидная, трапециевидная, прямоугольная).

Редуктор с мотором. Самостоятельный агрегат, который имеет в своём составе редуктор и электродвигатель.

Мотопомпа. Насосный инструмент, который предназначается для перекачки сильнозагрязненной воды. Если использовать мотопомпу для чистой или средне загрязнённой воды, то её рабочие детали придут в негодность, поскольку не рассчитаны для перекачки сильных абразивов бурового раствора.

Рукав к мотопомпе. Это шланг, который используется для всасывания бурового раствора.

Чем и как лучше бурить скважину?

Начинающему буровику нужно запастись терпением и приготовиться к выполнению не самой простой работы.

Еще понадобятся подручные средства и недорогие материалы для изготовления установки и бурового снаряда, а также здравый смысл и пара-тройка друзей в помощь.

Бурение скважин — это работа сродни искусству, поскольку результат непредсказуем, и каждое сооружение уникально. Задача состоит в том, чтобы проделать в грунте длинную и узкую шахту до водоносного слоя и опустить в нее обсадную трубу для укрепления стенок выработки. В процессе придется извлечь немало грунта, причем грунт этот может быть очень разным: от кусков гранита до песка вперемешку с водой.

Многое зависит и от глубины водоносного слоя. Иногда до него нужно пройти менее 10 метров, а порой скважина достигает нескольких десятков или даже сотен метров. Все это влияет на методы бурения и его сроки. Чтобы устроить скважину, существует два основных способа: ударно-канатный и вращательный, в современной интерпретации шнековый.

В первом случае бурение выполняется с помощью узкого и тяжелого снаряда, именуемого желонкой. Ее подвешивают на канате или тросе, который перекидывают через закрепленный на треноге блок. Для вытаскивания бурового снаряда из шахты используют лебедку с мотором, хотя при желании это можно делать и вручную.

Снаряд несколько раз роняют на дно выработки с высоты в несколько метров. Он рыхлит грунт, часть которого попадает в полость желонки. После углубления в грунт примерно на 0,5 м бур извлекают из ствола. Снаряд очищают и снова бросают в шахту. Процесс повторяют до тех пор, пока не дойдут до воды.

Ударно-канатный метод очень старый, его используют в течение столетий, если не тысячелетий. Сделать желонку относительно несложно, понадобится листовая сталь толщиной 4-5 мм или толстостенная труба Ø 110-120 мм, а также навыки работы со сварочным аппаратом. А работать желонкой можно даже в одиночку, хотя с помощником дело пойдет значительно быстрее.

Преимущества ударного бурения состоят не только в его доступности. Желонка надежна, она проходит практически любой грунт кроме скальных пород. Если нужно преодолеть слой из супеси или суглинка, желонку заменяют соответствующего размера стаканом — узким цилиндром без клапана на дне.

Стакан эффективно разрушает глинистые породы, которые за счет собственной способности уплотняться и липнуть к стенкам удерживаются в его полости.В ручном ударно-канатном бурении желонку и стакан чередуют по мере необходимости.

Как только проходка желонкой существенной сокращается, значит, она встретила кровлю суглинка или супеси, из-за чего ее меняют на стакан. Как только в полости стакана перестает задерживаться разрушенный в скважине грунт, его меняют на желонку.

За один “сеанс” можно углубить шахту на метр, хотя чаще этот показатель скромнее, примерно 20-40 см. В этом недостаток ударно-канатного метода — длительное время работы. На глинистых пластичных грунтах эффективнее использовать шнек или иначе змеевиковый бур.

Читайте также:   Бактерии для септика, туалета, выгребной ямы

Рабочий инструмент шнековой установки представляет собой колонну штанг с буром на нижнем конце. Инструмент буквально ввинчивается в грунт, который частично удерживается на его лопастях.

Периодически шнек вместе с разрыхленным грунтом извлекают на дневную поверхность, а забой с обвалившимся отвалом расчищают желонкой. Затем снова бурят шнеком, внедряясь все глубже в землю с каждым витком.

Штанги постепенно наращивают по мере углубления шахты. Сначала длину буровой колонны увеличивают креплением одной штанги. Когда ее верхняя часть почти выровняется с устьем скважины, присоединяют вторую, затем третью и т.д.

Вращать бур можно вручную или с помощью ротора электродвигателя. Чтобы удерживать штангу в правильном вертикальном положении, в промышленных мобильных буровых установках применяется закрепленная на станине вертикальная рама. По этому принципу можно изготовить собственный станок.

Одновременно с заглублением обсаживается ствол скважины, т.е. в пробуренную выработку устанавливается труба, диаметр которой на 1-2 см больше аналогичного размера снаряда. Звенья обсады соединяются в единую конструкцию посредством навинчивания или сварки.

Если в обсаженную скважину под напором подать большое количество воды, забой можно очищать без применения желонки. Этот метод успешно применяется профессиональными бригадами. Вода размывает взрыхленный грунт и вымывает его на поверхность.

Буровой раствор ускоряет работы в несколько раз, но все вокруг будет залито водой вперемешку с грязью. Да и каменистые грунты таким способом не пройдешь. Все это нужно учитывать еще перед тем, как приступать к изготовлению собственной буровой установки. Кроме того, нужно определиться со своими целями и задачами.

Если нужен агрегат для сооружения всего одной или двух скважин, можно особо не корпеть над тщательностью исполнения. А вот солидная и прочная буровая установка может стать весомым поводом, чтобы начать собственный бизнес по бурению скважин.

Пошаговая инструкция создания ручной буровой установки своими руками

Необходимые инструменты и материалы

Перед тем как начать собирать ручную буровую установку для добычи воды своими руками нужно проверить наличие материалов и инструментов, у вас должен быть:

Пошаговая инструкция создания ручной буровой установки своими руками
  • Сантехнический крест.
  • Ножовка по металлу.
  • Стальная труба. Её диаметр должен составлять половину дюйма.
  • Плашки.
  • Разводной ключ 1.
  • Сгон с полудюймовым диаметром.

Как только, все инструменты и материалы собраны — можно приступать к сооружению конструкции своими руками. Но предварительно нужно подготовить отрезки трубы. Именно они послужат основой самодельной буровой установки для воды.

Алгоритм создания

Чтобы создать буровую установку для воды своими руками нужно использовать качественные материалы и инструменты. При этом сам алгоритм особой сложности не представляет. Он состоит из таких этапов:

Пошаговая инструкция создания ручной буровой установки своими руками
  1. Чтобы создать крестовую конструкцию из труб нужно на концах сделать нарезку. При этом её длина должна составлять два сантиметра.
  2. Приварите стальные пластины к трубе с торцевой стороны. Каждая пластина должна быть выполнена в виде наконечника.
  3. Обеспечьте подачу воды. Сделать это можно своими руками. Просто присоедините шланг к крестовому отверстию. Для плотности соединения нужно использовать специальный переходник. Это позволит увеличить эффективность буровой установки.
  4. В отверстии креста монтируется сантехническая резьба. Лучше всего, чтобы она была из ПВХ. В крайнем случае можно использовать пеньковое волокно.
  5. К нижней части трубы присоединяется отрезок с наконечником. Чтобы это стало возможным нужно использовать сгон.

После завершения всех этих пунктов вы получите готовую и установленную ручную буровую установку для воды, которую вы сделали своими руками. Но есть один важный нюанс, о котором вы должны знать. При достижении скважиной углубления в один метр проводится замена на более длинный отрезок трубы.

Механизированное бурение скважин

Ударно-канатная конструкция

Существует несколько способов механизированного бурения скважин. Чтобы выбрать наиболее подходящий, о каждом нужно узнать более подробно.

Ударно-канатный способ бурения скважин

Механизированное бурение скважин

Это самый старый способ из всех существующих, его изобрели и активно использовали столетиями в древнем Китае. Разрушение породы происходит из-за резкого механического воздействия – падения с высоты тяжелого забойного стакана. Деталь представляет собой кусок трубы, изготовленной из стали с буром на конце. Для очищения предмета от почвы при вытаскивании он оснащен несколькими отверстиями.

К задней части стакана крепится канат или трос, который соединяет его с верхней частью буровой вышки. Высота ее превышает 2 метра. Используется метод для сооружения источника глубиной более 20 метров.

Роторный способ

Роторное бурение

Роторный способ бурения скважин реализуется с помощью специального оборудования – самоходной буровой установки. Ее размеры и оснащение дополнительными элементами будет зависеть от условий работы. При проходке снаряд, оснащенный долотом, вращательным движением разрушает породу и постепенно углубляется в слои грунта.

Механизированное бурение скважин
  • Для каменистой почвы используется модель установки УРБ-2А2.
  • Для проходки промышленных сооружений, глубина которых может достигать 500 метров – УРБ-3АМ.
  • В условиях застройки – МБУ-2М.

В процессе канатного бурения скважин обязательно должна проводиться промывка, которая освобождает детали конструкции от слоев выработанной почвы.

Шнековый и колонковый способы бурения скважин на воду

Бур для колонкового бурения

В реализации шнекового метода обязательно наличии шнека, который работает по принципу ледового бура только больших размеров. Для сооружения скважины его вставляют в предварительно подготовленную яму и вращают.

Механизированное бурение скважин

Особенности способа – высокая производительность, сроки выполнения работ самые короткие. Обусловлено это большой скоростью выемки породы из скважины. Диаметр винта может достигать 150 см.

Рекомендуется использовать на болотистой и песчаной почве. Реализация не предполагает больших финансовых и физических затрат. Из недостатков выделяют отсутствие возможности проведения работ на каменистой почве, а также ограниченная глубина – максимум 50 метров.

К колонковому методу бурения чаще всего прибегают для сооружения скважин в промышленных масштабах, а также для проведения научных и исследовательских работ. Использование специального долота разрушает породу. Пустотелая труба дополнительно оснащена рубцами. Проникая в слои почвы, она отсекает от основного пласта.

Читайте также:  Вентиляционные трубы на крыше – установка, утепление и цена

Высокая производительность позволяет использовать метод не только для сооружения скважин, но и в строительстве, например, если требуется проделать сквозное отверстие в железобетонной конструкции. В движение долото приводит специальная установка под названием – ЗИФ.

Неоспоримое преимущество колонкового способа – существуют малогабаритные установки, которые можно устанавливать даже на приусадебных участках с небольшой площадью.

Механизированное бурение скважин

Виды самодельных буровых установок

Для самостоятельного бурения скважин (на воду и не только) требуется хоть небольшая буровая установка. Глубина скважин редко бывает меньше 20 метров и без применения хоть простейших механизмов обойтись очень сложно. Если говорить о техниках бурения и типах бутовых установок, то сделать своими руками можно следующие буровые:

Виды самодельных буровых установок

Одна из ударно-бурильных установок

Шнековая буровая установка

Виды самодельных буровых установок

Роторная буровая установка

Выбор типа буровой установки для изготовления ее своими руками зависит от геологии местности, где будут бурить, влияет также глубина залегания водоносных слоев. Наиболее универсальный метод — ударно-канатный. Хорошо проходят разные грунты при помощи роторного оборудования с использованием воды (этот способ называют еще гидробурение). Для разных типов грунтов используют разной формы долота, а измельченный грунт вымывается на поверхность водой.

Виды самодельных буровых установок

Самый «капризный» по грунтам шнековый бур, зато он неплохо справляется с вязкими грунтами — глинами, суглинками, но с валунами и каменистым грунтом он застревает.

“Горизонт-1″

Преимущества буровой установки:

2. Буровую установку и весь необходимый буровой инструмент можно перевозить на легковом автомобиле типа “универсал”.

3. Найти запчасти и изготовить буровую под нашим руководством способен абсолютно любой человек, в любом городе.

4. Чтобы изготовить своими руками любую из наших буровых серии “Горизонт”, не нужен даже гараж! Небольшие размеры этих буровых установок позволяют изготовить их даже на обычном балконе городской квартиры! Если имеется инверторный сварочный аппарат – при желании можно даже варить на балконе!

5. Очень высокая скорость изготовления (около 2 недель).

6. Очень лёгкая – для работы с этой буровой установкой вполне достаточно 2 человек.

7. Для работы с этой буровой достаточно приямка размером 190 х 80 см. (глубина по желанию). Для более комфортной работы желательные размеры приямка 190 х 90 см.

8. Дешёвая, но реально работоспособная установка, испытанная разными людьми в нескольких регионах!

Недостатки: менее удобна в работе, чем более мощные и дорогие аналоги, меньше скорость бурения.

Комплектация чертежей:

1. Руководство по изготовлению буровой с фотографиями процесса сборки и с фотографиями всех деталей.

2. Чертежи замков для буровых штанг.

3. Чертёж заготовки для бура, инструкция по изготовлению самодельного бура.

4. Руководство по изготовлению специальной самодельной лестницы (для более удобной работы).

Простейшая установка для шнекового бурения

Если водоносные слои неглубоко, грунты мягкие, можно обойтись механической буровой установкой со шнеком. Это та же тренога или любая другая рама с блоком через который перекинут трос. Только вместо желонки или бурового стакана к тросу привязан шнек. В верхней его части имеется перекладина, при помощи которой его проворачивают.

Ручная буровая установка со шнеком

Простейшая установка для шнекового бурения

Для облегчения процесса желательно наличие лебедки или хотя-бы ворота (по типу колодезного). Но можно сделать роторную бурилку, похожую на описанную выше. Изменится только строение вертлюга — он нужен без отвода под подачу воды. Работа одной из бурильных установок, собранной мастеровым человеком своими руками, из подручных материалов — на следующем видео. Можно рассмотреть и особенности конструкции.

И последний момент — видео о том, как сделать шнек для буровой установки своими руками.

Шнековое бурение скважин технология

Считается, что шнековое бурение является самым дешевым и простым методом бурения скважин.И действительно, бурение шнековым методом отличается высокой скоростью проходки (до 100-300 м за смену).

Если совсем просто объяснять принцип работы шнекового бурения, можно вспомнить ледовый бур, которым зимой пользуются рыбаки для того чтобы сделать лунку. Ледовый бур устанавливается вертикально и за счет вращения и нажима врезается в лёд.

Если же говорить о технологии, то при бурении скважины в теории не сильно сложнее.

Где применяется шнековое бурение

Шнековое бурение применяется в основном при бурении песчаных и песчано-гравийных грунтов, а также пород средней твердости для взрывных скважин, инженерных и гидрогеологических исследований, геологической съемке, разведки полезных ископаемых, картировании и т.п. популярно при бурении скважин на воду.

Глубина скважины, обычно до 50 метров, но в зависимости от грунтов может составлять до 100-120 метров. Диаметр бурения шнековым способом, обычно от 60 мм до 600-800 мм. В некоторых случаях используются шнеки диаметром 1500 мм и более.

Технология шнекового бурения

Шнековое бурение является одним из методов вращательного бурения и осуществляется установкой которая имеет буровую головку, а следом идут шнеки, с помощью которых на поверхность транспортируется разрушенная порода (шлам).

Разрушение породы происходит за счет вращения буровой головки, под которой понимается лопастное долото или бур. Инструмент разнообразный и подбирается исходя из свойств породы.

Слева направо: Лопастной бур; Долото двухлопастное; Долото трехлопастное.

Буровая головка и шнек могут быть раздельными или одним целым, последнее называют шнекобуром.

Затем шлам по спирали (реборде) шнека транспортируется на поверхность.

Шнековое бурение

Причем, шнек выбирается исходя из того, что межвитковое пространство должно быть занято транспортируемой породой на 0,2-0,4 объема.

Это необходимо учитывать потому что в таком случае происходит нормальное охлаждение шнека за счет быстрого заглубления и постоянного потока породы разной температуры. Нагрев же происходит из-за быстрого вращения и трения о стенки скважины.

Читайте также:  Варианты вытяжки которые встраиваются в шкаф, и их особенности

Реборда шнека служит только для транспортировки разрушенного грунта, а значит разрушающий инструмент (долото или бур) должен быть большего диаметра.

Плюсы

  • Непрерывный процесс подъема грунта на поверхность;
  • Шнековая колонна не требует подъема во время бурения;
  • Высокая скорость углубления (До 100-300 метров за смену).

Минусы

  • Необходимо быстрое вращение большой и тяжелой шнековой колонны, следовательно, буровая установка должна быть мощной;
  • Относительно небольшая глубина бурения, обычно до 50 метров;
  • При попадании на валун дальнейшая проходка может стать проблемой, скорее всего бурить придётся рядом;
  • Бурение в породах высокой твердости невозможно;
  • В липких и вязких грунтах возможно налипание.

Инструкция по изготовлению самодельной установки

Чтобы своими руками изготовить конструкцию для бурения скважин на воду, вам необходимо иметь навыки работы со сварочным аппаратом, болгаркой и электродрелью

Чтобы своими руками изготовить конструкцию для бурения скважин на воду, вам необходимо иметь навыки работы со сварочным аппаратом, болгаркой и электродрелью. Помимо этого, вам пригодятся следующие приспособления и материалы:

  • оборудование для нарезки внешней резьбы;
  • разводной ключ;
  • болгарка;
  • санитарно-технический крест;
  • труба из оцинковки диаметром 0,5 дюйма;
  • сгон такого же размера.

Дальнейшие работы по изготовлению самодельной установки для бурения скважин ведём в такой последовательности:

Изготовление основной части установки

Сначала нужно подготовить отрезки трубы, которые необходимо будет закрепить в крест и сгон. Для этого на одном конце каждого отрезка стоит нарезать двухсантиметровую резьбу. После этого к другим торцам отрезков труб нужно приварить заострённые металлические пластины. Они будут играть роль своеобразных наконечников.

Данная буровая установка подходит для бурения скважин с постоянной подачей воды. Благодаря этому облегчится сам процесс выполнения работ, возрастёт его скорость, а также упростится процедура извлечения измельчённой породы из проходки.

Чтобы обеспечивалась подача воды, к одному из отверстий на краю труб крестообразной заготовки необходимо присоединить шланг от насоса. Для выполнения правильного подключения используйте подходящий переходник.

Соединение деталей

Теперь детали конструкции можно присоединять к резьбовой нарезке. К нижнему краю рабочей трубы прикручиваем отрезок с заострённым наконечником. Для выполнения соединения используем сгон подходящего диаметра.

Процесс бурения скважины буде выполняться путём погружения в породу заострённого наконечника и одновременным поворотом рабочей конструкции. При этом вам понадобятся трубы с наконечниками разной длины. В начале работы используется отрезок наименьшей длины. После выполнения проходки глубиной один метр, короткий отрезок заменяется более длинным наконечником.

Сборка основы

Из квадратной профильной трубы изготавливаем основу буровой, внешне это будет стойка с опорами

Из квадратной профильной трубы изготавливаем основу буровой. Внешне это будет стойка с опорами. При этом опоры будут соединяться со стойкой за счёт приваренной переходной площадки.

К квадратной профильной трубе крепим мотор и платформу. Причём сам профиль необходимо зафиксировать к стойке так, чтобы он мог свободно перемещаться по всей длине стойки. Для этого сечение профиля для опор должно быть чуть больше, чем размеры профиля стойки.

Важно: при выборе двигателя нужно учитывать его мощность. Оптимальный вариант – мотор мощностью пол лошадиной силы.

Для регулирования мощности используется редуктор. На валу редуктора фиксируется фланец. К нему на болтах прикрепляется ещё один фланцевый элемент. Между фланцами устанавливается резиновая шайба. Она будет выполнять функции прокладки, сглаживающей ударные нагрузки, которые возникают при прохождении разных типов пород.

Подключение воды

Поскольку жидкость должна непрерывно подаваться на главный рабочий бур, вам нужно установить ниже фланцев специальное устройство, выполненное из стальной трубы. Для этого делаем следующее:

  • В отрезке трубы необходимо проделать два отверстия. Они должны быть немного смещены относительно друг друга.
  • По концам трубы выполняем подточку для крепления шариковых подшипников.
  • Также на концах выполняем дюймовую резьбу.
  • Теперь труба одним своим концом должна быть подключена к фланцу.
  • На другой конец фиксируются рабочие детали.
  • Чтобы защитить от влаги изготовленное приспособление, его нужно поместить в специальный полипропиленовый тройник.
  • К центральной части тройника подключаем переходник, через который будет крепиться шланг для подачи воды.

Буровая установка: плюсы, виды, изготовление аппарата

Буровая установка представляет собой целый комплекс специализированного оборудования, предназначенного для бурения скважин. Составные части комплектации бурового оборудования, особенности конструкции зависят от предназначения скважины, условий, а также способа бурения.

Виды и преимущества установок

Буровое оборудование делится на несколько основных видов, отличия между которыми заключаются габаритах, комплектации, технических особенностях. Ниже приведены основные виды рассматриваемого оборудования, используемого в различных сферах деятельности человека.

Виды оборудования:

Буровая установка: плюсы, виды, изготовление аппарата

Различают следующие варианты:

  • Стационарные;
  • Передвижные;
  • Переносные (малогабаритные).

Последний вариант – МГБУ (малогабаритная буровая установка), предназначенная для бытового использования.

Самый значимый козырь малогабаритных установок заключается именно в их компактности.

Однако имеются и другие преимущества, которыми готово похвастать рассматриваемое оборудование.

Преимущества МГБУ:

  • Удобство транспортировки;
  • Применение оборудования в условиях ограниченного пространства;
  • Сокращение времени монтажа, либо демонтажа установки на месте;
  • Незначительная стоимость при сравнении с самоходными буровыми альтернативами;
  • Простота в работе, при подготовке к работе;
  • Быстрота окупаемости, а также получения прибыли;
  • Возможность получения чистой воды на долгие годы;
  • Простота бурения скважины;
  • Доступность оборудования и комплектующих;
  • Мощность двигателя может составлять всего 1 кВт, за счет чего возможно бурение скважины в не электрифицированных районах, с получением питания от топливного генератора;
  • Высокая скорость бурения скважины;
  • Для бурения понадобятся всего две пары рук;
  • Компактность;
  • Незначительные габариты, масса и др.

Выше приведен список, на основе основных преимуществ, выгодно отличающих компактные буровые установки от крупногабаритных, самоходных аналогов.

Буровая установка: плюсы, виды, изготовление аппарата

Распространенные модели:

  • МБУ-50-220 «Гидробур-1»;
  • МБУ-50-380 «Гидробур-2»;
  • УМБР 3 «Термит»;
  • МГБУ «ВОСТОК».

Стоит отметить, что характеристики могут отличаться в зависимости от модели малогабаритного бурового оборудования.