Мелкотрубчатые колодцы (водоразборные скважины)

Мелкотрубчатые или буровые колодцы выполняются путем бурения скважины с последующей установкой в ней стальных труб для откачки из водоносного горизонта воды. Такие колодцы менее трудоемки в строительстве.

Пробурить скважину глубиной до 30 м, смонтировать водоподъемник трубы с фильтром и сдать скважину в эксплуатацию можно за 1-2 дня. На устройство шахтного колодца такой глубины требуется 1-2 месяца. По стоимости такие колодцы в 4-5 раз дешевле шахтных. Они гигиеничнее других, так как вода попадает в них не сразу, а предварительно очистившись, пройдя через различные слои почвы и фильтр тонкой очистки, смонтированный на конце водоподъемных труб.

Мелкотрубчатый колодец (водоразборную скважину) обычно размещают вблизи дома. Однако при желании ее можно пробурить в подвальной части дома, что упрощает ее круглогодичную эксплуатацию. Такие скважины обычно используют при залегании водоносных горизонтов свыше 10 м. Водозаборная скважина состоит из ствола, устья и водоприемной части.

Скважины бурят путем вращения или долбления (нанесения по породе сильных ударов инструментом, насаженным на штангу) бурами или специальным буровым инструментом. Буровой инструмент имеет разные названия, диаметр и массу. Все его разновидности имеют коническую резьбу, с помощью которой инструмент ввертывается на штангу. Буровой инструмент изготавливают из высококачественных сортов стали и подвергают термической обработке.

Буровые ложки используются для бурения скважин в устойчивых легких породах: чистых, влажных песках, глинистых песках, песках с мелким гравием, суглинках и песчанистых глинах. Ложки изготавливают из стального листа или труб с обязательной термообработкой. Корпуса ложек могут иметь диаметр 70, 102,140,198 мм и длину 700-750 мм. Эти ложки предназначены для обсадных труб с внутренним диаметром 78, 115, 155 и 205 мм. В основном используют ложки с лезвием и змеевиком. При работе ложки с лезвием и двумя заостренными резцами требуется нажим определенной силы, чтобы она врезалась в породу и срезала ее. Ложка со змеевиком на конце облегчает бурение, так как нажимать на нее во время работы почти не требуется, поскольку змеевик ввертывается в грунт и тянет за собой ложку.

Змеевики используют для бурения скважин в суглинках и глинах с содержанием некоторого количества гравия. Змеевики бывают диаметром 70, 104, 140 мм, длиной соответственно 650, 700, 820 мм. Змеевик состоит из головки с конусообразной резьбой и нескольких спиральных витков, оканчивающихся в нижней части лезвием. Шаг спирали принимают, как правило, равным диаметру змеевика. Его изготавливают из стальной полосы нужной марки и вязкости.

Закаливают змеевик на высоту спирали. Перекаленный металл непригоден, так как при бурении он может сломаться и удалить его из скважины практически невозможно.

Змеевик должен быть цельнокованым; сварные змеевики не допускаются, так как по месту сварки может произойти излом.

Долота используются для ударного бурения. Они подразделяются на плоские, зубильные, пирамидальные, крестовые и др. Их выковывают из цельного куска стали с последующим закаливанием.

Долото состоит из лопасти, шейки и конусной резьбы. Нижняя кромка является режущей поверхностью. Во время работы для округления ствола скважины долото после каждого удара поворачивают на угол 15-20°. Зубильное долото имеет нижнее основание размером 45, 60, 75, 85 мм, длину лезвия 258,260,290 мм.

Желонки служат для извлечения из скважины пробуренной ударным способом породы, а также для бурения сыпучих и рыхлых пород. Они бывают простые и поршневые.

Корпус желонки изготовляют из трубы длиной 2-3 м. Вверху имеется резьба для крепления к штанге или серьга для крепления к канату, внизу — стальной башмак с клапаном. Нижнюю часть башмака делают острой, диаметром на 4-8 мм больше наружного диаметра корпуса желонки.

Желонки бывают с наружным диаметром корпуса 89, 95,127,168, 219 мм и соответственно массой 25, 30, 47, 64, 96 кг. Они предназначены для работы в обсадных трубах с внутренним диаметром 104, 115,155,205,225 мм.

В простой желонке имеется клапан в виде стального диска или шарика. Диск крепится шарнирно с одной стороны к своему седлу с отверстием, на которое он опускается. Если клапаном служит шарик, то он перекрывается ограничителем, не позволяющим ему уйти вместе с породой. При ударе о породу желонка внедряется в породу, она при этом поднимает клапан; при обратном движении тяжесть и давление породы закрывают клапан — желонка заполняется породой. Поднятая наверх желонка освобождается от породы путем опрокидывания.

Внутри поршневой желонки устанавливают поршень, который управляется с помощью штанги. В изготовлении такая желонка сложнее, но она дает замечательные результаты при работе в разжиженных водой породах.

В процессе работы бурение чередуется с извлечением инструмента из скважины, очисткой его от породы, обратной вставкой его в скважину, после чего цикл работы повторяется.

Выемка инструмента отнимает очень много времени. При коротком инструменте производительность труда сильно падает. Сверхдлинный инструмент также малопригоден, поскольку заполненный породой окажется очень тяжелым и потребует больших усилий для выемки его из скважины. Для качественной работы нужно придерживаться размеров инструмента, приведенного выше.

Рыхлые грунты в процессе бурения обваливаются и засоряют скважину. Чтобы избежать этого, в пробуриваемую скважину вставляют обсадную трубу. Диаметр обсадной трубы должен быть таким, чтобы в нее свободно входил буровой инструмент. По мере бурения скважины обсадная труба опускается. Чтобы осадить обсадную трубу в грунт, при поворачивании ее нагружают балластом. Обсадные трубы по мере бурения удлиняют путем наращивания с помощью резьбовых соединений. Поэтому, чтобы избежать развинчивания обсадных труб в скважине, вращать обсадные трубы как при их спуске в скважину, так и при подъеме, нужно только в одну сторону (в сторону завинчивания).

Буровая скважина должна быть вертикальной, поэтому бур должен находиться строго в вертикальном положении.

Бурение проводят так. Перед началом работы кладут и прочно крепят к земле толстую доску с отверстием, соответствующим диаметру обсадной трубы. Доску крепят к земле с помощью длинных прочных кольев. Над доской устанавливают треногу из толстых жердей или бревен с прикрепленным к ее вершине блоком. Устанавливают бур в отверстие в доске, выравнивают по отвесу и делают забур в грунт на длину применяемого инструмента. Затем бур вынимают из скважины, очищают от вынутого грунта. В образовавшуюся скважину вставляют обсадную трубу и ввинчивают ее в грунт путем вращения под балластом. Затем внутрь обсадной трубы вставляют бур, который подвешивают на канате, перекинутом через блок треноги. Бур вращают с помощью рычага или ключа и тем самым углубляются в грунт на длину применяемого бурового инструмента Бурение продолжают до тех пор, пока бур не дойдет до водоносного слоя. По мере углубления бура в грунт обсадную трубу и стержень бура наращивают новыми звеньями с помощью муфт с резьбой.

Плотные и каменистые грунты разрабатывают ударным способом с помощью зубильных долот.

В мелкотрубчатых колодцах для фильтрации воды, поступающей к насосу, обязательно надо устанавливать фильтры. В такой воде нет мельчайших песчинок и мути. Это повышает качество воды и удлиняет срок службы насосов, перекачивающих воду из скважины. Наиболее распространены дырчатые, щелевые, сетчатые и гравийные фильтры. Фильтр состоит из рабочей части, отстойника и надфильтровой трубы.

Дырчатый фильтр — это стальная перфорированная труба без сетки с просверленными в шахматном порядке круглыми отверстиями диаметром 1-20 мм. Число отверстий должно быть таким, чтобы их общая площадь составляла примерно 20-25% общей поверхности трубы.

Такой фильтр устанавливают в водоприемной части скважины в неустойчивых скальных или крупноблочных рыхлых породах.

Щелевой фильтр представляет собой стальную трубу, на которой в шахматном порядке фрезеруют узкие прямоугольные щели размером 1,5-3x25-100 мм.

Дырчатые и щелевые фильтры для улучшения фильтрации обматывают сверху проволокой. При этом на поверхности трубы по ее длине приваривают через 20-30 мм стальную проволоку диаметром 3-4 мм. Затем вплотную друг к другу навивают стальную оцинкованную или медную проволоку диаметром 1,5-2 мм на всю длину перфорированной трубы.

Сетчатые фильтры используются для улавливания песков и взвесей в воде. Сетка, применяемая для сетчатых фильтров, изготавливается из медной или латунной проволоки и имеет отверстия диаметром от 0,1 до 0,5 мм. Чем меньше отверстия сетки, тем чище получается отфильтрованная вода. На перфорированную трубу вначале наматывают опорную проволоку диаметром 2,5-3 мм с шагом навивки 15-30 мм. Опорную проволоку приваривают или припаивают к трубе во многих местах. Сетку закрепляют сверху опорной проволоки и припаивают к проволоке по всей длине опорной проволоки. Этим добиваются необходимой прочности закрепления сетки на перфорированной трубе.

Самый простой гравийный фильтр — гравийная засыпка в скважине после ее устройства. Сначала в скважину, опускают дырчатую трубу или сетчатый фильтр, который по мере подъема обсадных труб обсыпают гравием. Его зерна должны быть в 10-20 раз крупнее диаметра песчинок водоносного слоя. Фильтр закрепляют на конце водоподъемной трубы и опускают в заранее пробуренную и предварительно очищенную скважину. Опустив фильтр, его обнажают, поднимая обсадные трубы на высоту фильтра.

Для запорной (артезианской) воды между фильтром и обсадной трубой необходимо устанавливать сальник из резины или пенькового просмоленного шнура.

После пробного откачивания воды из скважины и получения удовлетворительной степени фильтрации обсадные трубы.

• Оставляем скважину на зиму, в неотапливаемом доме
• Как нас кидают на деньги при бурении и обустройстве скважины
• Экономичные скважинный насос GRUNDFOS
• Как выбрать фирму для бурения скважины?

blog comments powered by Disqus