Бурение открытого ствола
В некоторых случаях обустройство водяной скважины не предусматривает установку обсадки на всю глубину колодца. Если работы выполняются на известняковые или твёрдые кварцевые пласты, то конечный участок оставляют свободным, его ничем не защищают. Специалисты связывают бурение открытого ствола именно с артезианскими источниками, в подавляющем большинстве случаев так оно и есть. То есть подобная технология может быть применена только в артезианских скважинах, глубина которых в зависимости от региона может варьироваться от 30 до 150 метров.
Основные этапы
Различают три основных этапа создания открытого ствола скважины:
1. Вскрытие поверхностного слоя
Вскрытие поверхностного слоя — проходят через поверхностные почвы, проблемные зоны. Технология осуществляется таким образом:
- использование шарошечного долота в качестве инструмента разрушающего породу;
- обратная промывка колодца — под давлением подаётся специальный раствор, вымывающий разбитый грунт и предотвращающий обвал стенок шахты;
- обсадка осуществляется стальным круглым трубопрокатом с резьбовым стыком.
Выполнение работ по этой технологии используются до достижения твердых структур, в которых расположен подземный поток.
2. Проходка твёрдых грунтов
Бурение в известняке или другой твёрдой породе осуществляется долотом, но другого размера. Первые несколько метров прочной структуры заграждают, это необходимо для обеспечения герметизации источника от водонасыщенных верхних пластов. Непростые, по геологическим понятиям слои, обсаживают трубами согласно методу уменьшения размеров окружности. Проходка производится разными диаметрами, также уменьшаются габариты долота, величина который в конце не более 98 миллиметров. В результате получается сооружение телескопической формы.
3. Бурение открытого ствола
По достижении водоносной жилы, долотом разбивается шурф свободного края. Длина его небольшая, размеры определяются технологией, особенностями колодца, грунтовой структурой. Как правило, эта величина составляет порядка пяти метров.
В свободный край не устанавливаются фильтры, задачу водоочистки с успехом решает прочная известняковая или кварцевая порода. Не эксплуатируется на незащищенном участке насос, поскольку существует большая вероятность его поломки в результате возможного сдвига породы. Скважинный насос должен располагаться внутри, в нижней части последнего обсадного элемента.
Популярные конструкции артезианских источников
Выбирая тот или иной тип водозабора руководствуются такими факторами как:
- особенности ландшафта и геологии почвы;
- гидравлические характеристики водозабора;
- требуемая производительность.
Обычная однотрубная система
Грунтовые особенности положительные, известняковый слой напорный,прочный, высокий подъем жидкости. Необходимый объем — обвязка загородного коттеджа. Эти условия предполагают использование однотрубной технологии, звеньев из стали диаметром от 133-159 мм. Помещается в скважину от края до плотных формирований, участок остается необсаженным, обеспечивая приток воды.
Двойная система
Местность благоприятная с позиции геологических условий. Прочная структура водоносная, не напорная, уровень воды ниже пласта. С этом случае целесообразно использовать систему «труба в трубе». Стальная часть водозабора расположена от самого верха до известнякового состава, нижняя часть шурфа не защищена. Внутрь устанавливаются звенья из пластиковых изделий, нижний ее сегмент оборудуется перфорацией. Подобная система пользуется немалой популярностью ввиду надежности и эффективности.
Телескопическая конструкция
На участке есть слабые наслоения, препятствующие выполнению задачи (трещины, нестабильные включения и пр.). Показатель жидкости выше пласта, известняк водоносный, напорный. Необходимый объем — обеспечение подачи воды к частному дому. Телескопическое построение применяется в тех случаях, когда в процессе выполнения работ попадаются окаменелости, нестабильные включения. Обсадка осуществляется стальным трубопрокатом до этой точки, затем переходят на обсадку другого (меньшего) размера. Необсаженная часть шурфа на известняке служит водопритоком.
Среди преимуществ создания данного типа водозабора стоит отметить:
- меньшие трудозатраты при создании автономного водоснабжения благодаря монтажу меньшего количества монтажных элементов;
- снижение расходов за счет снижения метража внутренней колонны;
- высокий дебит колодца, отсутствие фильтра позволяет снизить гидравлическое сопротивление потока воды