Демонстрационный зал. Демонстрационный зал Демонстративный зал

Бурение скважины на участке – задача масштабная. Услуги профессиональной бригады не всякому владельцу дома по карману, а нанимать “кустарей” – это, в большинстве случаев, только деньги выбрасывать.

Проще выполнить все работы самостоятельно: и работаешь для себя старательнее, и расходов меньше. Вдобавок, если сделана буровая установка своими руками, затраты покажутся буквально смешными по сравнению с реальными ценами бурения.

Мы расскажем вам, как сделать станок для проходки вручную водозаборной выработки на участке. Представленные нами сведения опираются на практический опыт самостоятельных бурильщиков. Для полноты восприятия непростой темы предложенная информация дополнена полезными схемами, фото-подборками, видео.

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.

Галерея изображений

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 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 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.

Желонку используют для подъема всех видов несвязных грунтов: песков, щебенистых, гравийных и галечниковых отложений. Ее применяют для расчистки дна скважины и в период эксплуатации выработки для удаления илистых отложений

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.

В ручном бурении чаще всего приходится сочетать ударно-канатные способы с вращательными, потому лучше запастись минимальным набором снарядов, представленном на схеме

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 , 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.

На схеме показан вариант буровой установки, изготовленной своими руками, а также результат: относительно компактное устройство для бурения скважин

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.

Изготовление ударно-канатной буровой установки

Тренога с желонкой – конструкция простая, как и все гениальное. Ее размеры можно прикинуть “на глазок”, особо точные инженерные расчеты здесь не нужны. Например, высота треноги, на которой будет закреплена желонка, должна быть больше этого бура примерно на метр.

Если проводятся в подвале дома, размеры конструкции будут ограничены высотой потолка.

Ударно-канатное бурение выполняется с помощью тяжелого снаряда – желонки. Ее бросают вниз с высоты, грунт разрушается и заполняет полость внутри желонки, после чего устройство извлекают и очищают

На открытом пространстве желонку можно повесить и повыше, чтобы увеличить силу удара. Но не стоит делать ее слишком высокой, это не эффективно. Сама желонка должна быть достаточно тяжелой. Чтобы эффективно рыхлить грунт, на ее подошве лучше сделать зазубрины или сточить острую кромку.

Оптимальной для бурения считается длина снаряда в пределах 1,8 – 2,2 метров, чтобы буровик мог свободно дотянуться до верхушки бура для крепления или отсоединения троса. Однако в ручном бурении наилучшей длиной желонки считают 1,0 – 1,2 м. Такой размер позволяет дотянуться рукой до дна снаряда, если он не опорожняется при налипании суглинка, например.

В ударно-канатном бурении используется желонка длиной около 1,2 – 2,0 метров. Снаряд должен быть достаточно тяжелым, чтобы разбивать грунт и вытаскивать его на поверхность в большом количестве

Делают желонку чаще всего из отрезка металлической трубы, желательная толщина металла – 4 – 6 мм.

Чтобы сделать такое бурильное устройство, следует выполнить следующие операции:

1. Приготовить отрезок трубы подходящего размера.
2. Сделать клапан в нижней части снаряда.
3. Приварить сверху защитную сетку.
4. Проварить ручку или “ушки”, чтобы закрепить канат.
5. Заточить нижнюю часть снаряда или приварить несколько “зубов” из отрезков металла или из кусков толстой проволоки.
6. Сделать треногу из металлических труб.
7. Установить блок, лебедку и двигатель для подъема снаряда из шахты.
8. Привязать к желонке канат и собрать конструкцию.

Клапан желонки заслуживает отдельного внимания. В снарядах небольшого диаметра используется шаровой клапан. На его роль подойдет металлический шар, диаметром чуть больше половины диаметра желонки.

Если подходящего шарика не нашлось, его можно изготовить из подручных материалов. Например, для этих целей часто используют смесь из свинцовой дроби и эпоксидной смолы, роль отливочной формы исполняет какой нибудь детский шарик из пластика или резины.

Лепестковый клапан желонки состоит из круглого куска металла, который перекрывает просвет внизу стакана, а также пружины, удерживающей его в закрытом состоянии

Снизу приваривают шайбу с отверстием, диаметр которого меньше, чем размеры шарика, чтобы он не вылетал. Для этих же целей вверху, на некотором расстоянии от защитной решетки, ставят стопор – кусок металла, который ограничивает движение шарика вверх. Решетка из проволоки не позволяет вываливаться из желонки крупным кускам грунта.

Шарик клапана не должен опускаться ниже уровня заостренно края или металлических зубьев, иначе он будет гасить силу удара. С другой стороны, “зубы” не стоит делать слишком длинными, иначе они не позволят части грунта попасть внутрь желонки.

В верхней трети корпуса желонки вырезают окошко. Оно понадобится, когда полную желонку нужно будет очистить от набившегося внутрь грунта.

Для изготовления шарового клапана желонки нужен металлический шар диаметром около 60 мм. Такой элемент можно достать из большого подшипника

Другой вариант клапана – лепестковый. Его делают из куска металла. Лепестковый клапан выглядит как круглая дверца, закрепленная на пружине в нижней части желонки. При движении снаряда вниз клапан открывается под давлением грунта, а затем пружина его закрывает и удерживает грунт внутри. Иногда такой клапан уплотняют куском резины, но это не обязательно.

Если при бурении выясняется, что она захватывает слишком мало грунта, возможно, нужно просто немного исправить конструкцию. Иногда нужно немного расточить просвет внизу устройства. Если снаряд оказался слишком легким, его следует утяжелить.

Для этого верхнюю часть желонки иногда заливают бетоном. Но можно и просто присоединить сверху дополнительный груз на подвижном соединении.

Треногу для ударно-канатного бурения можно сделать из металлической трубы, но для недолговременного использования подойдет и прочная древесина, например брус 150-200 мм

На вязких грунтах эффективной может оказаться разновидность желонки без клапана. Плотный грунт набивается внутрь снаряда и удерживается там естественным образом. Вычищают такое устройство через узкое вертикальное отверстие на боку.

Если есть возможность и необходимость, следует сделать две разных желонки, чтобы использовать их на разных грунтах. Желонку также используют для очистки готовой скважины от песка и грязи. Но в этой ситуации нет необходимости делать такой большой снаряд, подойдет и устройство длиной около 0,8 -1,0 метра.

Сооружение станка для шнекового бурения

Каркас такой установки может быть выполнен в виде треноги, но чаще его делают из вертикальных направляющих, закрепленных на подставке и соединенных сверху горизонтальной конструкцией. Каркас станка должен надежно удерживать рабочую колонну из и наращиваемых штанг при извлечении их их их скважины.

На схеме наглядно представлено устройство буровой установки на металлическом каркасе с вертлюгом, буром, электрической лебедкой и мотором-редуктором (+)

Бур изготавливают следующим образом:

1. К отрезку узкой металлической трубы длиной около 1,5 метров приваривают пару витков из металлической полосы, чтобы получилось подобие винтовой нарезки.
2. К краям шнека присоединяют ножи, режущие кромки которых должны находиться под углом к горизонтали.
3. Ножи подвергают заточке.
4. К верхнему краю бура привинчивают или приваривают тройник с внутренней резьбой.
5. Заготавливают отрезки металлической трубы такого же диаметра. что и труба шнека, чтобы в дальнейшем наращивать длину буровой колонны. Это штанги.
6. На этих кусках трубы нарезают резьбу, чтобы соединять их или высверливают отверстие для фиксации стопорным пальцем.

Впрочем, для наращивания длины буровой штанги вполне успешно применяют и муфтовое или замковое соединение. Буровую вышку можно сделать из металлических труб, швеллера или из древесины. Главное, чтобы она надежно удерживала буровую колонну.

В верхней части каркаса устанавливают блок, который подсоединяют к лебедке для подъема колонны труб с буровым снарядом. Считается, что вышка необходима только при глубиной более восьми метров. Небольшое сооружение можно пробурить и без нее, но работы все же будут затруднены.

Наращивание длины буровой штанги существенно значительно утяжеляет колонну, поэтому для его подъема используют электромотор с лебедкой. Если предполагается выполнять “мокрое” бурение, вращение бура также осуществляют с помощью электромотора.

Специалисты считают оптимальным вариантом для этих целей типовое устройство мощностью 2,2 кВт на 60-70 оборотов, которое можно запитать от обычной розетки на 220 V. Подходящими могут оказаться модели типа 3МП 31,5, 3МП 40 или 3МП 50.

Вертлюгом называют элемент, с помощью которого движущий момент передается с электродвигателя на буровую штангу. Через него также выполняют подачу бурового раствора в шахту. Буровые штанги закрепляют на подвижной части этого устройства. Для бурового раствора предназначен специальный герметичный патрубок.

На схеме изображена конструкция вертлюга для малогабаритной буровой установки. Через боковой патрубок внутрь шахты подается промывочная жидкость (+)

Поскольку вертлюг во время бурения постоянно движется, при некачественном исполнении он может очень быстро сломаться. Чтобы этого не произошло, следует соблюдать два правила: использовать для его изготовления только высокопрочную сталь и обеспечить минимальный зазор между статичными и подвижными элементами устройства.

Как уже упоминалось, каких-то сверхстрогих правил при устройстве для скважин самопальных буровых установок не существует. Чаще всего сооружается гибридная конструкция, которая позволяет одновременно использовать и ударно-канатный метод, и вращательное бурение.

В такой конструкции устраивается одна и та же рама, позволяющая переходить с одного способа на другой без внесения каких-либо конструктивных изменений.

Если есть желание профессионально заняться , то все детали лучше приобрести на стороне, а не делать самостоятельно, или взять в аренду. Можно заказать все эти элементы у опытного токаря. Понадобится купить надежный электромотор с редуктором, а мотопомпу, рукав и шланг, если предполагается выполнять работы с использованием гидронапора.

Раму и бур изготавливать лучше после того, как приобретены вертлюг, электродвигатель и лебедка. Это позволит правильно и быстро подогнать все части установки друг к другу. Чтобы получить возможность наращивать более длинные штанги на бур, рекомендуется делать раму с запасом около 3,3 м.

Для изготовления вертлюга и замков следует использовать качественную сталь, поскольку эти части конструкции переносят самые высокие нагрузки в процессе бурения.

Вертлюг для буровой установки, изготовленной своими руками, можно также сделать самостоятельно, но проще и надежнее будет использовать промышленную модель такого устройства

Закаленная сталь не слишком хорошо подходит для изготовления самодельных буровых установок, поскольку после обработки она нуждается в дополнительной шлифовке, лучше взять обычную сталь. На штангах лучше всего использовать трапециевидную, а не конусную резьбу.

Она имеет достаточные прочностные характеристики, и с выполнением такой резьбы справится любой токарь. А вот для изготовления штанги с конусной резьбой придется искать специалиста.

Для бурения на глубину более 30 метров рекомендуется делать штанги из труб со стенкой 5-6 мм толщиной. Обычные трубы со стенкой 3,5 мм таких нагрузок могут и не выдержать. Для изготовления бура лучше брать не легированную сталь, а обычную, чтобы не возникло проблем в процессе сварки.

Для бурения твердых грунтов имеет смысл использовать высокопрочный бур-долото промышленного производства. Хороший эффект дает использование снаряд с тремя лопастями. При его работе используют циклическое вращение, что позволяет выполнять рыхление грунта максимально эффективно.

Буровые инструменты для ручного производства работ бывают разными по конструкции. Различают ложковые и змеевиковые модели, а также буровое долото. Ложковые буры эффективны на пластичных грунтах: супесях, суглинках, глинах. Резец такого бура обычно выполнен в виде ковша. Такой бур можно изготовить самостоятельно из трубы подходящего диаметра.

На плотных суглинках можно использовать также змеевиковый бур. Это устройство по конструкции напоминает штопор, а режущий элемент – раздвоенный, так называемый хвост ласточки. В качестве альтернативы змеевому буру можно использовать аналог ледового бура, но он может быть не так эффективен.

На твердых породах лучше всего показывает себя буровое долото с углом заострения 110-130 градусов. Долото может иметь очень разную форму, поскольку рассчитываются на разрушение скальных пород различной степени твердости.

Буровое долото подходит для работы на твердых и мягких грунтах. Такой бур можно изготовить из подручных материалов

Для бурения сложных геологических разрезов иногда лучше использовать бурение в два этапа двумя разными бурами. Сначала производят бурение узким буром, диаметром около 80 мм. После такого разведочного бурения работы выполняют буром большего диаметра, чтобы получить скважину нужного размера.

Грузоподъемность лебедки должна быть не менее одной тонны. Помимо электрической лебедки некоторые мастера сразу же ставят еще одну, механическую. Она эффективнее справляется в некоторых случаях, например, если заклинило обсадную трубу. Для электродвигателя и лебедки рекомендуется использовать два разных пульта управления.

Выводы и полезное видео по теме

Видео #1. Наглядный обзор буровой установки, изготовленной своими руками:

Создание собственных водозаборов на дачном участке стало не просто веянием времени, а крайней необходимостью. Из-за высокого спроса на такие объекты растут и цены на них. Можно взять бурилку на прокат и за несколько дней выполнить необходимую работу, но нужно помнить, что техническое состояние агрегата неспециалисту по внешнему виду определить невозможно. В результате весьма вероятна ситуация, что придется оплатить сломанный механизм и работу не выполнить. Простейшую МГБУ установку можно купить примерно за 60000 рублей, но глубина бурения (шнековый способ) не превышает 15 метров, чего может быть недостаточно. В такой ситуации лучший выход – самодельная буровая установка для бурения скважин на воду.

Простейшим водозаборным устройством является скважина абиссинского колодца. Чтобы ее устроить вовсе не нужно сложного оборудования или приспособлений. Достаточно раздобыть «бабу», а это груз килограмм на 20 – 25 и изготовить подбабок – по сути, хомут, надежно охватывающий забиваемую трубу.

Элементарное приспособление для пробивки абиссинских скважин показано на рис.1, где:

1. Хомут для крепления блоков.

5. Подбабок.

6. Забивная труба.

7. Труба водозаборная с фильтрующим устройством. На переднем конце она оснащена копьевидным наконечником, диаметр которого больше всех остальных составляющих. Поднимая и резко опуская бабу, два человека достигают водоноса на глубине до 10 метров за один световой день.

Чертеж рис.1 не предусматривает треноги. Не отрицая действенности такого способа, обращаем внимание, что с треногой легче управлять направлением погружения, ведь шурф должен быть строго вертикальным. Треногу легко сделать своими руками из подручных материалов.

Бурение классических скважин на воду может производиться ударно – канатным способом, оборудование для реализации такой технологии отличается такой простотой, что «просится» быть изготовленным своими руками.

Почти перед каждым владельцем загородного дома рано или поздно станет вопрос о водоснабжении. И самодельная буровая установка сейчас вполне реальный и даже выгодный альтернативный вариант услуг профессионалов.

На данный момент стоимость работ по бурению (варьируется в зависимости от сложности грунта) может составлять до 200$ за метр, и если вам необходима скважина более 20м и вы не новичок в слесарных работах – можно рискнуть. Тут нужно учесть, что более-менее серьезный аппарат обойдётся вам ориентировочно в 1000$-3000$ и около двух месяцев трудов.

Ориентировочная себестоимость самодельной буровой от 1000$

Конечно, имея мини буровую собранную своими руками можно еще и подзаработать, оказывая услуги соседям по участку, у которых нет подобного устройства и желающих сэкономить. Также установка может пригодиться для бурения под свайный фундамент.

Поговорим о технологии

Есть несколько основных типов бурения применимых в нашем случае. Это канатно-ударное бурение и вращательное бурение. Небольшие установки вращательного бурения с промывкой изначально более сложны и нормально бурят только очень мягкий грунт, проверено практикой.

Если хочется большего, то продеться соблюсти следующие условия:

• вес в рабочем состоянии не менее 1500 кг
• реализация на гидравлике
• телескопическая мачта около 5 метров

Из минусов: сложность в реализации, затратность, меньшая мобильность. Из плюсов: возможность проводить работы под углом.

С ударным бурением все намного проще. Сама технология появилась еще 3000 лет назад в Китае и смысл ее в следующем. В скважину сбрасывается тяжелое, остроконечное долото разрушающее породу. Долото закреплено на тросе, для подъема которого, как вы уже догадались, можно использовать любой двигатель достаточной мощности.

Пример реализации буровой канатно ударного типа

В этом случае самодельный буровой станок получается достаточно компактным, надежным и имеет большой запас прочности при всей своей простоте. Работу вполне можно выполнять самостоятельно, но мы рекомендуем пригласить напарника. Иногда, при доставании грунта из бура лучше будет работать вдвоем. Глубина, как показала практика, может быть достаточно большой для бурения на воду, на простых грунтах более 100 метров. Технология очень проста и не требует никаких дополнительных расходов на помпы, буровой раствор и т.д.

Бросил бур – выбил грунт. За один удар может набираться до метра грунта, но обычно это 20 — 40 см. По срокам, работа над 40 метровой скважиной занимает около 7 дней.

Самодельная малогабаритная буровая установка состоит из элементов, часть из которых можно создать собственноручно. Для этого достаточно болгарки, сварочного аппарат, дрели и набора инструментов. Но наиболее важные элементы, такие как вертлюг и замки буровой штанги, изготавливаются на высокоточных станках, поэтому покупать их все же придется.

Немного теории

Буры подразделяются на:

• ложковые буры
• змеевиковые буры
• буровые долота (наш случай)

Ложковый бур

Применяют, в основном, для местности с пластичными породами (грунт в виде смеси песка и глины, или просто глиняный). Здесь можно воспользоваться двумя вариантами исполнения. Первый вариант – это когда низ ложки выглядит ковшеобразным резцом. При этом с левой стороны он в виде резца, а с правой – как поперечный выступ. Второй вариант – сделать ложку из трубы, подобрав для этого трубу с самым подходящим диаметром.

Змеевиковый бур

Бур внешне похож на бурав по дереву. Применяют его для бурения плотных суглинков. Действие змеевикового бура подобно действию штопора. Вращаясь, он вкручивается в породу. Режущее лезвие змеевика выглядит в форме хвоста ласточки. Оно обязательно должно быть закаленным. Самостоятельно изготовить такой бур будет непросто, поэтому можно просто приспособиться, заменив его ледовым буром или отрезками винтовых шнеков.

Буровые долота

Применяются для бурения твердых пород и каменистых отложений. Для проходки различных пород здесь важен применяемый угол заострения. Для твердых пород он составляет от 110 до 130 градусов, для более мягких пород – от 30 до 70. Также долота различаются между собой по форме, опять же в зависимости от породы. Именно их мы рекомендуем при создании самодельной буровой установки на воду.

Сам бур состоит из вертлюга, буровой штанги и лопастного бура. Через вертлюг подается буровой раствор к шлангу, находящемуся внутри штанги. Эту деталь самостоятельно изготовить не удастся, так как для этого требуется точное оборудование. Если не будет полной герметичности, может произойти утечка раствора.

Штанга – это приспособление для передачи вращения от рук к буру, или от двигателя к буру. Также, как уже было сказано выше, через нее идет шланг для бурового раствора. Эти элементы бура имеют длину от метра до 1,8 метра. Но длину можно и нарастить. Это делается при помощи замков с прямоугольной резьбой.

Лопастный бур обычно имеет две лопасти и используется непосредственно для бурения. Интересно также будет знать, что существуют еще желонки. Они нужны для бурения скважин ударно-канатным методом на рыхлых, сыпучих, водоносных слоях грунта. Желонки служат также для очистки скважин после того, как поработает долото или от скопившегося ила, мешающего притоку воды. На тросе желонку сбрасывают в забой, в ее полость входит грунт открывая клапан. При поднятии клапан закрывается и удерживает грунт внутри желонки.

Что касается вышки. Ее высота до пяти метров. Конструкция в виде треноги, сверху находится канатный блок. При ударном бурении здесь используется балансир. При этом инструмент со штангами с метровой ли полутораметровой высоты сбрасывается в забой. Балансир представляет собой крепкую доску или деревянный брус.

На этом наша вводная статья закончиться. Как видите, буровая своими руками не такой уж не решаемый вопрос. В следующем материале мы перейдем к практической части с рекомендациями, чертежами и примерной сметой.

Несколько фото и видео самодельных буровых в работе.

Процесс работы с желонкой

Единственный недостаток скважины как источника для водоснабжения – цена, которая стартует от 2000 рублей за метр проходки. При этом основная доля расходов приходится на услуги бурильщиков. Вот почему некоторые домовладельцы, владеющие слесарными навыками, видят возможность неплохо сэкономить и решаются все делать самостоятельно. Малогабаритная буровая установка для скважин своими руками (МГБУ) – вовсе не фантастика, многим мастерам удаётся изготовить вполне рабочие образцы, с помощью которых они не только себя обеспечивают водой, но и начинают зарабатывать, выполняя работы на заказ. О том, как сделать функциональную МГБУ, поговорим далее.

• ударное бурение,
• вращательное бурение.

Ударно-канатная технология известна очень давно. Она отличается простотой и универсальностью: отверстие пробивают тяжёлым буровым снарядом, который сбрасывают в шахту. После заглубления снаряд поднимают с помощью троса и очищают от скопившегося внутри разрыхлённого грунта (в полости стакана обычно находится порядка 20-50 сантиметров материала), после чего цикл повторяется, пока не будет достигнута необходимая глубина. Такие бурильные установки для скважин на воду надёжны, относительно неприхотливы и сравнительно недороги. Они могут функционировать исключительно на мускульной силе, без электрических или ДВС-приводов.

Ударно-канатная установка с электрической лебёдкой

Важно! Главное достоинство ударного способа заключается в возможности выполнить проходку твёрдых пород, которые могут оказаться непреодолимым препятствием для шнеков и роторных буров.

Разработка скважины вращением предполагает действие, схожее со сверлением материалов. Основную работу осуществляет центробежно двигающаяся оснастка, которая не разбивает, а режет грунт ножами. Такая буровая установки для скважин сложнее и дороже, но она позволяет максимально механизировать и ускорить процесс, хотя в тяжёлых геологических условиях самодельная МГБУ может оказаться бесполезной. Заметим, что есть два типа оборудования для вращательного бурения:

• Шнековое. Грунт поднимается винтовым элементом, который предусмотрен либо только на первой штанге, либо на всей буровой колоне.
• Роторное. Материал измельчается долотом и вымывается буровым раствором (водой). Это так называемое «гидробурение».

Устройство малогабаритной бурильной установки

Данный элемент является несущей системообразующей рамой, которая обеспечивает необходимое положение силового рабочего оборудования в пространстве и объединяет все элементы установки в единое целое. Изготавливают вышку, как правило, из профильного стального металлопроката с толщиной стенки от 3 мм: круглой и квадратной трубы, уголка, швеллера и т.п. Некоторые мастера создают вполне надёжные и практичные конструкции из деревянного бруса сечением 100Х100 и более.

Принципиальное устройство самодельной МГБУ

В любом случае вышка буровой установки для бурения скважин должна быть достаточной высоты, чтобы была возможность соединять секции штанги. При использовании ударно-канатного метода следует обеспечить подъём патрона на необходимую высоту (от 1 до 1,5 метров – актуально в начале проходки). В среднем высота рамы составляет около 2-5 метров, в зависимости от спецификации применяемого оборудования.

Что касается формы конструкции, то здесь наилучшим образом зарекомендовали себя пирамиды, в основном с тремя рёбрами. Отличающаяся хорошей устойчивостью тренога – идеальный вариант для ударной проходки. Также используют рамы с параллельными гранями (прямоугольного и треугольного сечения), в том числе вышки в виде единичной несущей станины с опорной пятой. Именно такие конфигурации применяют в заводских моделях МГБУ вращательного действия.

Рамы с вертикальными стойками стабилизируют при помощи растяжек

Подъёмный механизм

Как бы ни осуществлялось бурение, грунт вместе со снарядом/штангами придётся извлекать на поверхность. С нескольких десятков метров это сделать нелегко, поэтому для этих целей используют лебёдки с электрическим мотором, которые жёстко закреплены на вышке. В простейших вариантах это может быть ручной ворот-подъёмник, как на колодцах. Практически во всех самодельных моделях МГБУ управление тросами или канатами осуществляется через один металлический ролик или систему блоков.

Буровое долото

Бур является основным рабочим элементом. Шнековая бурильная установка для скважин оснащена первой секцией из трубы сечением около 10 см, на конце которой наварены твердосплавные закалённые ножи. По форме они могут быть в виде ласточкиного хвоста, ковша, шарошки и т.д. На поверхности штанги из прочной листовой стали делают шнек-змеевик как минимум в 1-3 оборота вокруг трубы.

Важно! Форму резцов и угол их расположения выбирают в зависимости от типа грунтов, с которыми придётся работать. Чем плотнее порода, тем функциональнее будет более тупой угол.

Бур для шнековой проходки скважин

Буровой снаряд (патрон, стакан), используемый в ударных установках, обычно представляет собой полую толстостенную трубу заданного диаметра, длиной около 1000-2000 мм. Увеличение длины необходимо лишь для того, чтобы стакан весил как можно больше, тогда его энергия и, соответственно, скорость проходки будет выше. На конце патрона нарезают зубцы или производится заточка кромки, что также положительно сказывается на общей производительности работ. Иногда при обустройстве скважины на мокрых глинистых грунтах (а также для очистки забоя) есть смысл применять желонку – стакан с клапаном, который после заполнения полости рыхлым материалом закрывается, что позволяет без потерь поднять его на поверхность. Отдельным видом патрона можно считать «копьё» с заваренным острым наконечником, которое используют при создании абиссинских колодцев.

Диаметр бура или снаряда подбирают в зависимости от модели насоса и типоразмера обсадной трубы. Обычно изготовленные своими руками бурильные установки для скважин рассчитаны на одно из стандартных сечений: 89, 108, 114, 127, 133 мм. При большой глубине проходки применяют многоступенчатое бурение, когда сначала делают отверстие небольшого диаметра, а потом его расширяют – в таком случае нужны буры нескольких размеров.

Вода для гидробурения используется повторно из приямка

Буровая колонна

В качестве штанг, которые передают усилие от привода буру, применяют стальные трубы с наружной резьбой (прямоугольная или коническая). Их наращивают в одну колонну постепенно, по мере заглубления бура. Для соединения применяют муфты-замки, диаметр которых не должен превышать сечения выработки.

Важно! Внутри буровой штанги по шлангам от помпы к роторному буру под давлением подаётся вода (порядка 5 кубов на скважину в 30 метров). Чтобы подключить запитывающий шланг и одновременно обеспечить свободное вращение оснастки, используют специальный элемент – «вертлюг». Это цилиндрическое устройство со вмонтированной в корпус втулкой скольжения (либо это узел с манжетой и сальниковой набивкой) и герметичным патрубком.

Силовое оборудование

Для самостоятельного бурения скважин всё реже используется ручной труд и всё чаще применяются различные приводы. Чтобы вращать шнек или роторный бур, необходим электрический мотор мощностью от 1,5 до 4 кВт. Можно взять двигатель на 220, либо на 380 вольт с частотным преобразователем (он позволяет подключить установку к сети и помогает регулировать обороты). Главное, чтобы обмотка, трансформатор и подшипники мотора были качественными.

Скорость вращения электрических двигателей слишком высока, поэтому бурение МГБУ производится с использованием редукторов, снижающих частоту вращения выходного вала до 45-120 оборотов в минуту. Конкретные показатели скорости и крутящего момента выбирают в зависимости от условий бурения.

Изготовить за копейки бурильную установку для скважин своими руками не получится, так как многие детали и узлы всё-таки придётся приобретать или заказывать у токарей. Но экономия точно будет. Риск более чем оправдан, тем более если учесть, что с собственной МГБУ можно зарабатывать деньги, в том числе делая скважины для устройства свайных фундаментов.

Видео: самодельная буровая установка