Touha snížit finanční náklady na uspořádání autonomního systému zásobování vodou pro příměstský majetek povzbuzuje vlastníky, aby provedli vlastní hydrovrtání studní. Stávající technologie umožňují ušetřit na přilákání specialistů.
Charakteristické rysy metody
Metoda spočívá v těžbě hlušiny vodou vstřikovanou do důlní dutiny pod tlakem. Vrtací nástroj pro odstranění zničených vrstev se nepoužívá.
Technologie spočívá v kombinaci 2 procesů:
- vytvoření vertikální studny v zemi postupným ničením vrstev půdy;
- extrakce rozdrcených úlomků zeminy z vrtu působením pracovní tekutiny.
Vytváření potřebné síly potřebné k zanoření řezného nástroje do horniny je usnadněno vlastní hmotností zařízení, sestávajícího z řady vrtných tyčí a zařízení pro čerpání tekutiny do vrtu.
Pro přípravu mycího roztoku se malé množství jílové suspenze smíchá ve vodě v samostatné jámě a míchá se stavebním mixérem na konzistenci kefíru. Poté je vrtná kapalina nasměrována do vrtu motorovým čerpadlem pod tlakem.
Během hydraulického vrtání plní kapalné médium následující funkce:
- odstranění úlomků zničené horniny z tělesa vodního dolu;
- chlazení řezných nástrojů;
- broušení vnitřní dutiny jámy;
- zpevnění důlních stěn, což umožňuje snížit pravděpodobnost zřícení děla a usnutí s výsypkou jámy vrtu.
Z trubkových segmentů dlouhých 1,5 m, spojených závitovými spojovacími prvky, je vytvořen sloup, který se prodlužuje růstem úlomků při prohlubování studny.
Pro zvýšení spolehlivosti fixace se doporučuje použít spojovací kování. Počet tyčí je určen na základě hloubky vodonosné vrstvy.
Technologie hydrodrillingu je optimální pro horniny s vysokou koncentrací písku a jílu. Není vhodné používat tuto techniku pro uspořádání autonomního zdroje na skalnatých a bažinatých půdách: masivní a viskózní vrstvy půdy jsou silně vymyty vodou.
Výhody hydrovrtání studní
Technologie hydrovrtání má následující výhody:
- jednoduchost, umožňující i neprofesionálům dělat veškerou práci vlastníma rukama;
- malé rozměry použitého zařízení;
- minimální počet technologických procesů;
- bez omezení hloubky studny, je možné vrtat do vodonosné vrstvy umístěné 200 m od povrchu;
- dostupné náklady;
- vysoká produktivita, umožňující za příznivých podmínek projít až 10 m za den;
- ekologická nezávadnost a nezávadnost okolní krajiny.
Mnoho lidí dává přednost hydraulickému vrtání před jinými způsoby, jak vytvořit autonomní studnu samostatně, kvůli absenci porušení návrhu v krajinářských oblastech – po dokončení postupu není nutné zušlechťovat území.
Nezbytné vybavení pro práci
Základní jednotkou vybavení je malá vrtná souprava (MBD). Malé rozměry zařízení jsou optimální pro jeho použití v omezených prostorách soukromých prostor.
K vytvoření tlaku potřebného k odstranění drcené horniny z důlní šachty se používá hlubinné čerpadlo nebo motorové čerpadlo, které je schopné čerpat neupravená média. Při výběru vhodného modelu se řídí výkonem čerpacího zařízení.
V některých případech se průrazný výkon vrtné kapaliny zvyšuje přidáním písku nebo hrubého broku. Pro drcení velkých úlomků oblázků nalezených v písčitých vrstvách zničitelné horniny se doporučuje použít kuželová nebo řezná dláta.
Vrtání studní v oblastech s balvany nebo velkými oblázky vyžaduje dodatečné vyztužení startovací tyče speciálním vrtákem.
Absence překážek pro přívod vrtné kapaliny do vrtu je předpokladem pro upevnění pracovního nástroje na dutou trubku.
MBÚ je prefabrikovaná konstrukce o průměru 1 m a výšce 3 m.
Instalace se skládá z následujících prvků:
- kovové tělo rámu, snadné sestavení a demontáž;
- studna brána nebo naviják;
- elektrický motor, který pohání vrtačku;
- otočný zajišťující posuvnou fixaci konstrukčních dílů;
- čerpadlo do vrtu nebo motorové čerpadlo;
- vrtací nářadí, vč. průzkumné cvičení;
- tyče z trubek pro stavbu sloupu;
- řídicí automatizační jednotky;
- hadice spojující čerpadlovou jednotku přivádějící vodu do otočného čepu.
Pro stabilní napájení se doporučuje zařadit měnič elektrického proudu do seznamu potřebného vybavení. Použití speciálního zvedacího mechanismu usnadňuje zvedání a spouštění provázků pláště a prodlužovacích tyčí, za nejlepší možnost se považuje naviják.
Jelikož je technologie založena na odstraňování odpadních hornin z tělesa vrtu velkým tlakem vody, motorové čerpadlo by mělo být zvoleno se zvýšeným výkonem.
Pro práci budete také potřebovat instalatérské vybavení: hasák, přenosovou zátku a ruční zámek.
Pracovní plán krok za krokem
Specifika hydraulického vrtání zajišťují přísný sled pracovních fází: zakoupí se pažnicová kolona, připraví se vrtací zařízení a proplachovací roztok. Stavba studny začíná po montáži malé vrtné soupravy.
Jak se důl prohlubuje, je nutné zpevnit stěny instalací pažnicové trubky. Zabraňuje sypání písku a vnikání úlomků oblázkové horniny do vrtu.
Výsledek se považuje za dosažený, když nosič vody projde: vrtání je dokončeno s výskytem kapaliny v dole.
Stanovení výskytu zvodnělých vrstev
Stavbě autonomního vrtu předchází hledání podzemního zdroje. Vodní vrstvy se nacházejí v horizontálních vrstvách v klastických a jílovitých sedimentárních horninách. Studie hladiny vody ve vodních dolech v sousedních oblastech pomůže určit přibližnou hloubku vodonosné vrstvy.
Pro přesné informace se doporučuje kontaktovat společnost, která prováděla vrtné práce v blízkosti místa plánovaného rozvoje. Úplné informace lze získat po geologickém posouzení území.
Vlastnosti postupu umožňují aplikovat technologii hydraulického vrtání pro stavbu vrtů o hloubce 10-30 m. Při určování polohy vodonosné vrstvy se doporučuje použít průzkumný vrták o průměru 100 mm .
Verchovodka se objevuje v šachtě po vyvrtání prvních 6 m důlního vrtu. Vysoké znečištění nedovoluje používat tekutinu z horních horizontů k pití, je povoleno ji používat pouze na zalévání zahrady, mytí auta a další potřeby v domácnosti.
V hloubce 25 m se šance na získání pitné vody zvyšují na 70 %. Výjimkou jsou oblasti pokryté shora nepropustnými vrstvami hlinitých nebo písčitohlinitých hornin.
Zvětšení objemu promývacího roztoku v jámě indikuje otevření nosiče vody. Pro usnadnění orientace jsou na jímce instalovány speciální majáky pro kontrolu změn množství vrtné kapaliny v jámě. Zvýšení hladiny vody je považováno za signál k ukončení procedury.
Příprava místa vrtání
Hlavní podmínkou pro zajištění účinnosti techniky je zamezení přerušení dodávky mycího roztoku. Pro požadované množství vody je nutné připravit speciální nádoby o objemu větším než 2 m³ nebo vybudovat samostatnou jímku o objemu větším než 5 m³. Stěny tohoto vybrání musí být ošetřeny jílovou směsí.
Pro hydraulické vrtání jsou zkonstruovány 2 sousední jímky spojené přepadovou rýhou. V první jámě se kapalina usadí, písek klesá ke dnu a z druhé (hlavní) jámy je voda přiváděna do vrtu. Jímky určené k zadržování připraveného proplachovacího roztoku se nacházejí ne dále než 2 m od vrtného zařízení.
S montáží vrtné soupravy se doporučuje začít po přípravě vodní nádrže. Postup instalace je jednoduchý a trvá asi 60 minut.
Hlavní podmínkou pro umístění MBÚ je dodržení horizontality. deformace vzniklé během instalace jednotky znesnadňují instalaci krytu.
Vrtání studní MBÚ
Vrtání studny v písčitých skalách vyžaduje velkou zásobárnu vrtné kapaliny a hustý jílový roztok. Jíl uzavírá póry v kmeni a zabraňuje prosakování kapaliny.
Současné spouštění pažnicové trubky a prohlubování táhla hydraulickým vrtákem na konci zabraňuje propadu sedimentárních ložisek do dolu. Nejlepším materiálem pláště je ocel nebo plast.
Pro spolehlivou fixaci struny v tělese jímky se doporučuje použít svorky. Je povoleno nahradit upevňovací prvky smyčkou lana.
Principem fungování MBÚ je cyklické opakování následujících akcí:
- mycí roztok je přiváděn motorovým čerpadlem hadicemi do dutiny tyče;
- potrubím je pracovní tekutina nasměrována na vrtací nástroj a ničí půdu;
- vyluhovatelná hornina s pracím roztokem naplňuje první jímku;
- po sedimentaci suspenze teče suspenze do hlavní jímky, odkud opět vstupuje do hadice, čerpadlo začne cyklus opakovat.
Instalace filtru a stavba studny
Jako filtrační prvek je povoleno použít tyč s perforovanou horní částí. Je umístěn uvnitř provázku pláště.
Při spouštění filtru na dno se plášťová trubka vytahuje z šachty, dokud není odkryta perforační zóna. Vyčnívající část je odříznuta pro pohodlí při uspořádání hlavy. Pro zpevnění ústí a zamezení průsaku podzemní vody je mezera kolem kmene vyplněna drceným kamenem a vylita betonem. Provoz studny je zahájen po instalaci čerpadla.
Poslední fáze vrtání
Demontáž zařízení dokončí postup hydraulického vrtání. Vzhledem k tomu, že vrtací tyč s pracovním nástrojem nahrazuje v úzkých dolech pažnicovou kolonu filtrační vložkou, není potřeba trubku z dolu odstraňovat.
Kanály pro přivádění proplachovacího roztoku do vrtu a čerpání vody z vodonosné vrstvy se shodují.
Organizace studny na vlastním místě není možná bez vrtání zdroje. To vyžaduje drahé vrtací zařízení a najaté specialisty. To vše vyžaduje velké finanční náklady, takže majitelé letních chat najdou alternativní způsoby. Jedním z nich je svépomocné hydrovrtání studní.
Vrtání studní svépomocí je jedním z nejlevnějších řešení pro výrobu vody.
Technologie vrtání studní
Hydrodrilling je metoda ničení struktury půdy působením vrtáku a aplikací tekutiny. Od ostatních metod organizace studny se liší svou všestranností a hospodárností. Tímto postupem je možné horninu současně zničit a vymýt vodou, a to díky vysokému tlaku.
Hydrovrtání vrtů na vodu je zrychlené vytěžení drobných částic zeminy s jejich následným vyzdvižením na povrch velkým tlakem vodního paprsku.
Proplachovací roztok plní následující funkce:
- nejmenší úlomky zničené zeminy jsou vyplavovány a vynášeny ze šachty studny;
- je zabráněno přehřátí pracovní plochy hydraulické vrtačky;
- stěny studny jsou leštěné, zpevněné, snižuje se riziko jejich zničení.
Před zahájením práce se doporučuje určit přesnou hloubku vodonosné vrstvy, aby bylo možné vypočítat počet tyčí pro vrtání.
Okraje tyče musí být řádně opracovány, k tomu tvoří závit pro zašroubování do hlavního sloupku.
Výhody hydrovrtání vlastníma rukama
Existuje poměrně málo možností pro uspořádání hydraulických zdrojů, takže vrtání studny s vodou pod tlakem vlastními rukama získalo popularitu teprve nedávno.
Postup má mnoho výhod:
- minimální počet technologických postupů;
- vysoká rychlost postupu;
- schopnost používat samovrtání;
- žádné ohrožení terénu a krajiny území;
- schopnost pracovat samostatně, čímž se snižují finanční náklady;
- získání pevného vrtu.
Vrtání studní vodou pod tlakem nemá prakticky žádné nevýhody. Nepříjemnosti mohou způsobit pouze potřebu určitých zařízení a mechanismů.
Je třeba mít na paměti, že metoda se nedoporučuje používat na skalnatých, poloskalnatých oblastech, oblastech se sutí a balvany.
Instalace pro hydrovrtání studny na vodu
Tento typ práce se provádí pomocí standardní malé instalace – MBÚ. Tlak vody v této situaci může být zajištěn čerpadlem nebo motorovým čerpadlem. Síla rozkladu roztoku se zlepší přidáním písku nebo drcených oblázků.
MBÚ je (malá jednotka) kompaktní jednotka s výškou kolem tří metrů. Konstrukce pro hydraulické vrtání studní je hadice, čerpadlo, tyč a následující prvky:
Stabilita a kontinuita ručního hydraulického vrtání je možná pouze s proudovým měničem. Je lepší vzít výkonné motorové čerpadlo, protože bude muset pracovat s velkým zatížením.
Kromě všech výše uvedených věcí by měl master zásobit hasákem, ruční svorkou a přenosovou zátkou.
Hydrovrtání studní na vodu pomocí MBÚ
- Chcete-li zorganizovat hydraulickou strukturu v zemi pomocí hydraulické vrtačky, musíte přísně dodržovat technologii. Postup zahrnuje přípravu potřebného vybavení, vytvoření pláště, přípravu proplachovací kapaliny.
- K nalezení podzemní vody jim slouží průzkumné vrty pomocí přístroje o průměru 10 centimetrů. Pokud je kapalina nalezena v hloubce ne větší než deset metrů, sloupec a první tyč jsou ponechány ve studni.
Pokud je vodonosná vrstva hlubší, pak se důl rozšiřuje vrtákem o průměru 20 centimetrů. Do dutiny je potřeba vložit plášťovou trubku o průměru 12 centimetru a ponorné čerpadlo.
Příprava na hydraulické vrtání
Pracovní postup bude probíhat rychle a hladce, pokud jsou přípravné práce provedeny správně. Ruční vrtání studní vodou svépomocí vyžaduje velký průtok kapaliny, cca 15 m3.
Pro zajištění takového objemu vody je připravena prostorná nádrž nebo je vykopána díra a její stěny jsou pokryty hlínou.
Po přípravě dodávky kapaliny může velitel začít s montáží vrtací jednotky. Obvykle postup trvá asi 60 minut a nezpůsobuje pracovníkovi žádné potíže.
Instalace MBU musí být přísně vodorovná, jinak nebude instalace plášťové trubky fungovat.
Příprava čistícího systému
Když je zařízení sestaveno, budete muset začít kopat jámu. Měly by být dvě, ve vzdálenosti 150 – 200 centimetrů od zdroje. Jámy jsou potřebné pro zasypání vrtným bahnem. Jsou napojeny na přelivnou rýhu.
Jedna z jímek plní funkci usazování částic z kontaminované kapaliny po promytí. Voda, která se v něm usadí, bude poslána do druhé jámy. Následně bude přečerpán do vrtného zařízení.
Po dokončení přípravných prací můžete přejít do hlavní fáze. Může trvat jeden den až týden, dobu trvání procesu ovlivňuje druh horniny v dané oblasti.
Hydrovrtání studní vlastními silami
Nejprve se jáma naplní pracovní hmotou a poté začne svépomocné hydraulické vrtání studní. Startovací tyč je ponořena do půdy z 95 procent své velikosti a poté je šroubováním spojena sloupkem s dalším článkem.
Roztok se hněte stavebním mixérem v jámě. Před zahájením práce je nutné zkontrolovat provozuschopnost inventáře. Aby se zabránilo zřícení stěn dolu, při jeho prohlubování je instalována pažnicová struna. Pokud je půda písčitá, měla by instalace pláště předcházet vrtání kmene do hloubky.
Plastové trubky jsou považovány za nejlepší možnost, jsou odolné a nekorodují. Na hustém podkladu je lepší použít ocelové výrobky. Upevněte šňůru pláště speciálními svorkami.
Instalace filtračního zařízení a dalších prvků zdroje
Při otevření vodonosné vrstvy se vrtání nezastaví. Spodní část potrubí by se měla opírat o vodonosnou vrstvu. To, že je čas přestat pracovat, naznačí obtížnost ponoření sloupu. Na konci důkladného propláchnutí studny můžete vyjmout vrtné hadice.
Pro zlepšení kvalitativních charakteristik vody se doporučuje instalovat filtrační zařízení. V tomto případě potrubí funguje jako filtrační prvek, jeho průměr by měl být menší než průměr pláště. První článek svítidla musí být perforovaný.
Protože takové instalace nemohou zaručit vysokou kvalitu kapaliny, majitelé instalují do studny kovové sítě.
Instalace ponorného čerpadla
Ponorné čerpadlo se montuje podle pokynů výrobce. Zároveň nezapomeňte, že vzdálenost mezi čerpadlem a dnem pracovního by měla být 50 – 100 centimetrů. Tato vzdálenost bude dostatečná, aby se do systému nedostala zakalená voda.
Čerpací stanice je namontována v hloubce ne vyšší než 5-8 metrů od hladiny vody, protože stoupání vody na čerpací stanici je omezené.
Dokončovací práce
Hydrovrtání je jednoduchý a účinný způsob organizace vodního zdroje ve vaší oblasti. Pokud si vyrobíte hydraulickou vrtačku vlastními rukama pro studnu, můžete výrazně snížit finanční náklady na práci.
K provedení takového postupu nejsou zapotřebí speciální dovednosti a znalosti, jediná věc, která by se neměla dělat, je porušení technologie hydraulického vrtání
Odborníci nedoporučují používat tento způsob vrtání v bažinatých a skalnatých oblastech.
Tato metoda umožňuje tvořit studny do hloubky asi 250 metrů. K takové práci samozřejmě potřebujete odpovídající technické vybavení. Často se taková práce provádí pro organizaci domácích vodních zdrojů s hloubkou 15 až 35 metrů.
Pokud je v blízkosti místa opuštěný rybník s vodonosnou vrstvou, není nutné dělat jámu.
