Узнайте о частных колодцах | Агентство по охране окружающей среды США

1. Описания скважин адаптированы из материалов Геологической службы США, «Подземные скважины» (2018 г.).

Компоненты колодца 2

Ниже приведены описания основных компонентов, которые можно найти в частном колодце.

  • Обсадная колонна представляет собой трубчатую конструкцию, размещаемую в скважине для сохранения отверстия скважины от целевых грунтовых вод до поверхности. Наряду с цементным раствором обсадная труба удерживает грязь и избыток воды в колодце. Это помогает предотвратить попадание загрязняющих веществ из менее желательных грунтовых вод в колодец и их смешивание с питьевой водой. В некоторых штатах и ​​местных органах власти действуют законы, требующие минимальной длины корпуса. Наиболее распространенными материалами для обсадных труб являются углеродистая сталь, пластик и нержавеющая сталь. Местная геология часто диктует, какой тип обсадной трубы можно использовать.
  • Крышки скважин Устанавливаются поверх обсадной трубы колодца, чтобы предотвратить попадание мусора, насекомых или мелких животных в колодец. Крышки колодцев обычно изготавливаются из алюминия или пластика. Они включают в себя вентиляционное отверстие для контроля давления во время откачки скважины.
  • Скважины экраны крепятся к днищу обсадной трубы, чтобы предотвратить попадание слишком большого количества осадка в скважину. Наиболее распространенными скважинными фильтрами являются сплошные щелевые, щелевые трубы и перфорированные трубы.
  • Адаптер без ямы представляет собой соединитель, который позволяет трубе, по которой вода поступает на поверхность, оставаться ниже линии промерзания. Обеспечивает сохранение санитарной и морозостойкой герметизации.
  • Реактивные насосы являются наиболее часто используемыми насосами для неглубоких скважин (глубина 25 футов или меньше). Струйные насосы устанавливаются над землей и используют всасывание для забора воды из скважины.
  • Погружные насосы являются наиболее часто используемыми насосами для глубоких частных колодцев. Насосный агрегат размещается внутри обсадной колонны скважины и подключается к источнику питания на поверхности.

2. Описания компонентов колодца адаптированы из материалов Национальной ассоциации подземных вод.

Расположение и конструкция колодца

Правильное расположение и конструкция колодца являются ключом к безопасности вашей колодезной воды. Колодец должен располагаться так, чтобы от него стекала дождевая вода. Дождевая вода может собирать вредные бактерии и химические вещества с поверхности земли. Если эта вода скапливается рядом с вашим колодцем, она может просочиться в него и потенциально вызвать проблемы со здоровьем. У Центра по контролю за заболеваниями (CDC) есть отличная веб-страница, посвященная размещению скважин.

Читайте также:
Вентиляционные отверстия в многоквартирных домах.

Надлежащая конструкция скважины зависит от местных геологических условий и состояния грунтовых вод. Ваше государственное агентство по лицензированию подрядчиков по строительству колодцев, местный отдел здравоохранения или местный специалист по системе водоснабжения могут предоставить информацию о правильном строительстве колодца. Национальная ассоциация подземных вод (NGWA) предоставляет руководство по найму специалиста по системам водоснабжения, в котором рассматриваются основные вопросы.

Убедитесь, что все бурильщики водяных скважин и установщики насосных скважин, с которыми вы работаете, связаны и застрахованы. Если это требуется в вашем штате, убедитесь, что ваш подрядчик по грунтовым водам имеет лицензию и сертификат. Посетите Национальную ассоциацию подземных вод, чтобы найти рядом с вами сертифицированных подрядчиков по водоснабжению. NGWA реализует собственную программу добровольной сертификации подрядчиков. Это позволяет бурильщикам и установщикам скважинных насосов получать национальную сертификацию обучения в дополнение к государственным требованиям. Некоторые штаты фактически используют экзамены Ассоциации в качестве теста для получения лицензии.

Методы бурения скважин на воду

Неудивительно, что бурение скважин на воду — дело древнее. Около 8,000 лет назад первые колодцы были вырыты вручную, чтобы обеспечить безопасный, чистый и надежный источник воды для самых ранних цивилизаций. Наша потребность в воде не изменилась, но технология бурения скважин с тех пор прошла долгий путь.

В некоторых регионах мира ручное рытье колодца по-прежнему остается самым дешевым и практичным способом улучшить доступ к воде, особенно для одноразовых колодцев. Однако для подрядчиков и групп, желающих добавить или расширить свои возможности бурения скважин на воду в долгосрочной перспективе, механическое бурение может стать более быстрым и эффективным вариантом.

При выборе оборудования для бурения скважин на воду следует помнить о двух вещах: 1) Метод должен соответствовать геологии. 2) Учитывайте затраты, как краткосрочные, так и долгосрочные. Для одной скважины ручные методы могут не стоить дорого, но могут ли методы ручного бурения справиться с почвенными условиями на вашем участке? И как отразится общая стоимость рытья нескольких колодцев? С другой стороны, варианты механического бурения скважин могут помочь быстро завершить работу, но могут не вписаться в бюджет операции, которая ежегодно осматривает только несколько скважин.

Читайте также:
Требования к электротехническим нормам и правилам для розеток в доме

Давайте подробнее рассмотрим плюсы и минусы некоторых популярных ручных и механических методов бурения, чтобы определить, какой из них может быть лучшим вариантом для вашей операции.

Ручные методы

Для многих рытье колодца напоминает человека в глубокой грязной яме, поднимающего ведра с землей, и не без оснований. Ручное копание, вероятно, является старейшим и наиболее часто используемым ручным методом получения доступа к грунтовым водам, и это трудоемкая и грязная работа.

Как и другие ручные методы, в том числе бурение шламом, ручное ударное бурение, точечный привод и ручное бурение, ручное копание требует только простых инструментов и большого количества тяжелой работы, поэтому отдельные лица и сообщества так долго эффективно используют эти методы. Как говорится, «если не сломано, не чини». И для районов с ограниченным доступом к тяжелой технике или топливу эти методы по-прежнему являются жизнеспособным вариантом.

Плюсы:

  • Требуются простые инструменты, доступные локально
  • Может достигать глубины 230 футов (70 метров) или глубже в зависимости от метода и геологии.
  • Работа может быть выполнена быстро с большими бригадами

Минусы:

  • Высокий риск загрязнения поверхности
  • Трудно или невозможно пробурить скалу или плотный грунт
  • Большинство методов становятся нестабильными на глубине менее 33 футов (10 метров).
  • Для большинства методов требуется высокий уровень грунтовых вод.

Возможно, самым большим недостатком рытья колодцев вручную является то, насколько неэффективен этот процесс для нескольких колодцев. Установка до полдюжины колодцев в одном районе может не сломить банк, но многократный наем больших бригад может быстро окупиться. Кроме того, геологические препятствия и риск загрязнения ручными методами делают их менее привлекательными для подрядчиков и групп, стремящихся построить устойчивые скважины в нескольких регионах.

После рассмотрения всех за и против, если ручное сверление кажется лучшим вариантом для вашего проекта, ручное ударное сверление, вероятно, является наиболее эффективным и широко используемым методом. Процесс состоит из многократного опускания тяжелого бурового долота, соединенного с веревкой или кабелем, в яму, частично заполненную водой, чтобы разрыхлить почву и отколоть куски породы. Можно добавить заостренное сверло и односторонний клапан в нижней части бурильной трубы, чтобы создать гибридную технику ударно-шламовой обработки для повышения эффективности. Ручное ударное бурение выполняется быстрее, чем другие ручные методы, способно проникать в породу (очень медленно) и легко герметизируется для предотвращения загрязнения. Тем не менее, механическое ударное бурение, которое механизировало ручной погружной метод, является гораздо более эффективным вариантом для операций, требующих долгосрочного решения.

Читайте также:
Как зашпаклевать стену за 6 шагов (Руководство для самодельщиков) - Боб Вила

Механические Методы

В то время как методы ручного бурения основаны на простых инструментах, больших рабочих бригадах, тяжелой работе и терпении для выполнения работы, в методах механического бурения используются двигатели, шестерни и топливо для преодоления горных пород и твердых грунтов. Эти методы позволяют копать быстрее и глубже, чем ручные методы, и идеально подходят для подрядчиков и групп, которым требуется эффективное, маневренное и простое в использовании оборудование. Для бурения одной скважины они могут оказаться неэффективными с точки зрения затрат, но для операций, которые хотят добавить к своим услугам бурение скважин на воду, инвестиции в подходящую установку для бурения скважин на воду могут обеспечить быструю окупаемость инвестиций и открыть новые возможности.

Существует несколько популярных методов, каждый из которых имеет свои плюсы и минусы, поэтому подумайте о своих потребностях и геологических особенностях вашего района работ, прежде чем использовать механическую буровую установку.

Jetting: При этом методе насос нагнетает воду вниз по бурильной трубе и через узкое сопло, создавая струю воды, разрыхляющую осадок. Вода вне бурильной трубы выносит шлам на поверхность и в отстойник, вырытый рядом со скважиной. Затем насос возвращает воду обратно по трубе. Бурильная труба подвешивается к штативу и вращается вручную, чтобы скважина оставалась прямой. В мелком песке этот метод может достигать глубины 197 футов (60 метров).

Плюсы:

  • Требуется только два человека
  • Единственными инструментами являются насос, способный создать достаточное давление и трубопровод.

Минусы:

  • Работает только в мягких мелкозернистых отложениях
  • Сложность установки санитарной пломбы для защиты от поверхностного загрязнения

Кабельный инструмент: Это механизированный вариант ручного ударного бурения. Тяжелое буровое долото крепится к стальному тросу и поднимается и опускается в скважину. Шлам по-прежнему удаляется вручную с помощью желонки, и в скважине необходимо поддерживать несколько метров воды, чтобы шлам удерживался во взвешенном состоянии. Оборудование варьируется от базовой лебедки на салазках со штативом до сложного набора шкивов и барабанов с большой мачтой. Большие канатные установки устанавливаются на прицепе или кузове грузовика и используют гидравлические двигатели для подъема и опускания мачты и вращения барабанов с кабелем. Эти более крупные установки способны бурить скважины глубиной в сотни футов практически в любых геологических условиях.

Читайте также:
Как защитить ребенка от удушья во время сна

Плюсы:

  • Использует наименьшее количество топлива

Минусы:

  • Самый медленный механический метод
  • Стальной кожух необходим для предотвращения обрушения скважины при работе в рыхлых отложениях.
  • Может потребоваться дополнительное оборудование, такое как дуговая сварка и резак для кожуха привода.

Грязевой Ротари: Основная концепция буровой установки для бурения с буровым раствором аналогична промывке струей. Добавьте большое режущее долото, отрезки стальной бурильной трубы с резьбовыми соединениями, двигатель для поворота и подъема бурильной трубы и прочную мачту для поддержки трубы, и вы готовы к бурению вращающейся скважины. Вращательное бурение с буровым раствором также смешивает бентонитовую глину или другие материалы с струйной водой, чтобы улучшить ее способность поднимать шлам. Эта жидкость называется «буровой раствор» и является «буровым раствором», на который ссылается название метода.

Двумя основными категориями вращательного бурения с буровым раствором являются: настольный привод, при котором вращающийся механизм у основания буровой установки вращает бурильную трубу, и привод с верхней головкой, при котором ее вращает двигатель, прикрепленный к верхнему концу трубы. В обоих случаях верхний конец трубы крепится к подъемному механизму, перемещающему ее вдоль мачты. Оба типа вращающихся буровых установок также имеют вертлюг, прикрепленный к верхнему концу трубы, что позволяет закачивать буровой раствор по трубе во время ее вращения.

В зависимости от размера буровая буровая установка может бурить до 3,281 фута (1,000 метров). Буровые установки LS100 и LS200 представляют собой буровые буровые установки малого размера, но даже эти меньшие машины могут бурить 8-дюймовую (20-сантиметровую) скважину на глубину 197 футов (60 метров). Для большей мощности на сложных почвах Lone Star разработала серию Hydraulic. LS300H+ способен бурить 6-дюймовую (15-сантиметровую) скважину на глубину до 300 футов (91.4 метра).

Плюсы:

  • Буровой раствор удерживает скважину открытой, устраняя необходимость в приводных обсадных трубах
  • Быстрее, чем кабельный инструмент и струйные методы

Минусы:

  • Бурение сквозь скалу возможно только на более крупных буровых установках
  • Несколько двигателей потребляют больше топлива в час, чем канатная установка
  • Большим буровым установкам требуются вспомогательные транспортные средства для перевозки воды и бурильных труб.
Читайте также:
Как отремонтировать скол в ванне, чтобы он выглядел как новый | Идеальный дом

Воздушный Ротари: Механические элементы пневматической роторной буровой установки аналогичны буровой буровой установке, включая вариант привода стола или верхнего привода для вращения трубы. Принципиальное отличие заключается в использовании сжатого воздуха для удаления шлама, а не бурового раствора. В пневматической буровой установке используются буровые долота того же типа, что и в буровой, но она также может бурить с помощью погружного молота. Он использует сжатый воздух для разрушения породы и может бурить очень быстро. Большая пневматическая роторная установка может бурить более 1640 футов (500 метров) в подходящих геологических условиях.

Плюсы:

  • Самый быстрый метод бурения
  • Более быстрая настройка, чем другие методы

Минусы:

  • Самый дорогой метод
  • Потребляет больше всего топлива в час
  • Требуются машины поддержки и большой воздушный компрессор

Как видите, вариантов бурения скважин на воду очень много. Метод бурения, который лучше всего подходит для вас, зависит от вашей геологии, ваших мускулов и вашего бюджета.

Внедрение • RWSN поможет вам

Методы ручного бурения используются для обеспечения водой для питья и других бытовых нужд не менее 36 стран мира. В некоторых местах хорошо зарекомендовали себя ручные методы бурения.

На этом веб-сайте представлены ключевые отчеты, видеоролики и ссылки по техническим и более широким аспектам ручного бурения. Вы также можете щелкнуть здесь, чтобы просмотреть все публикации по ручному бурению, доступные на веб-сайте RWSN (английский фильтр и французский фильтр).

Обзор по всему миру

    – опыт ручного бурения 36 стран мира. Синтез сильно фрагментированной информации, большая часть которой никогда не публиковалась в академической или непубличной литературе.

Профессиональное ручное сверление – Обзор опыта (2013)

Рисунок (вверху): Обзор стран, в которых ведется ручное бурение, согласно документам 2015 г.

Опыт конкретных стран

Ручное бурение – глобальный взгляд на местные реалии. Серия вебинаров ЮНИСЕФ/RWSN 2014 г. . На пяти вебинарах (записи, презентации и учебные заметки) рассматриваются успехи и проблемы, с которыми столкнулись различные организации, занимающиеся ручным бурением:

  • Боливия
  • Эфиопия
  • Гвинея
  • Индия
  • Кения
  • Малави
  • Нигер
  • Нигерия
  • Мадагаскар
  • Сенегал
  • Сьерра-Леоне
  • Замбия. Все записи, презентации и учебные заметки доступны для скачивания здесь.
Читайте также:
Как предотвратить катастрофу панельного кирпичного фасада

Боливия

Чад

  • Тематическое исследование влияния ручного бурения на строительство устойчивых точек водоснабжения в Чаде (2009) на английском и французском языках
  • Растущая индустрия ручного бурения в Чаде (2015) – репортаж, фотодокументальный фильм (английский язык), фотодокументальный фильм (французский язык)

Демократической Республики Конго,

Поворотный момент для ручного бурения в Демократической Республике Конго (2020) – (английский) и (французский)

Индия

Мадагаскар

Нигер

  • Обзор ручных технологий в Нигере (2006) в Французский (2006)
  • Краткая история ручного бурения скважин в Нигере (2006) – в Английский и Французский
  • Профессионализация ручного бурения в Нигере (2012) в Английский и Французский
  • Ручное бурение в Нигерии — зачем убивать муравья кувалдой?(2009)
  • Скважины, пробуренные вручную: обеспечение водой мегаполиса Лагос в Нигерии и за его пределами (2014) – Report, Фотодокументальный фильм(Французский), Фото Документальный фильм(Английский)
  • Исследование устойчивости систем подачи подземных вод (2017) (2019)

Панама

  • Оценка потенциала согласованных вручную скважинных технологий для улучшения доступа к воде в прибрежных общинах нгёбе в Панаме (2014)

Южный Судан

Уганда

    (2013)
  • Участие частного сектора в низкозатратном бурении скважин на воду в Уганде (2001)

Зимбабве

Карты и отчеты о возможностях ручного бурения

Используя существующие скважинные данные, анализ и технологию ГИС, исследования и карты потенциала ручного бурения доступны для следующих стран:

Рисунок (вверху): Обзор стран, в которых был нанесен на карту потенциал ручного бурения и когда он был осуществлен

Набор инструментов ЮНИСЕФ для профессионализации ручного бурения

Инструментарий поддерживает африканские страны, желающие приступить к профессионализации ручного бурения. Он включает технические примечания и руководства, рекламные материалы, карты подходящих участков для ручного бурения, тематические исследования, а также руководства по внедрению и обучению. Этот инструментарий описывает, как наращивать потенциал местного частного сектора, чтобы реагировать на постоянно растущий спрос на безопасную воду в сельской местности.

Серия технических заметок по ручному бурению (2009 г.) на английском и французском языках.

1. Пример ручного бурения в Африке
2. Профессиональное ручное бурение в Африке
3. Выбор способов строительства скважин
4. Методы ручного сверления
5. Отображение потенциала ручного бурения

Читайте также:
Как работает нагреватель на отработанном масле? – НьюЭйр

Технические руководства по ручному бурению (2010 г.) на английском и французском языках.

1. Профессионализация сектора ручного бурения в Африке
2. Варианты финансирования для недорогих бурильщиков скважин и сообществ для сельского водоснабжения
3. Повышение квалификации предприятий ручного бурения.
4. Понимание грунтовых вод и скважин при ручном бурении
5. Шнековая обработка
6. Струя
7. Перкуссия

Видео для продвижения ручного сверления на английском и французском языках

Обучение

Очень краткое введение в ручное бурение

Ручное бурение также известно как ручное бурение, бурение с приводом от человека и иногда его называют просто недорогим бурением. Как следует из названий, технологии ручного сверления в основном используют человеческую энергию.

Стоимость скважины, пробуренной вручную, может составлять от 10% до 50% стоимости скважины, пробуренной вручную или вручную, на аналогичную глубину. Ручное буровое оборудование часто можно легко доставить на места, недоступные для более крупного и обычного бурения. Однако важно отметить, что методы ручного бурения чрезвычайно эффективны в соответствующих грунтовых условиях. Они не подходят за пределами своих гидрогеологических ограничений. В случаях, когда порода слишком твердая или водоносная порода слишком глубокая, предпочтительным вариантом является обычное бурение.

В отличие от ручного копания, при котором человек должен физически находиться под землей, чтобы вырыть колодец (диаметром не менее одного метра), ручное бурение позволяет операторам оставаться над землей и бурить скважину узкого диаметра (от 50 до 200 мм). Ручное бурение может обеспечить доступные по цене улучшенные источники подземных вод для домашних хозяйств и сообществ как для бытового, так и для производственного использования. Глубина бурения зависит от технологии и пласта, но может достигать 30 м, а иногда и более.

Компания шнек Метод заключается в проходке в грунт скважины малого диаметра цилиндрическим или винтовым грунтовым буром. Этот метод может проникать в определенные пески и илы, а также в некоторые глинистые образования.

Ручная перкуссия и каменный молот бурение включает в себя подъем и опускание режущего инструмента, подвешенного на конце каната. Это сухие методы, при которых добавляют немного воды, чтобы удалить отвал (буровой шлам).

Читайте также:
Использование полистирола, характеристики, производство и определение

В отличие от вышеизложенного, струйное и отстой Методы используют значительное количество воды для вымывания грунта. Джеттинг (также известный как промывание) И EMAS Технология закачки воды вниз и наружу по нижней части бурильной трубы для вымывания грунта на поверхность. Самоструйные фильтры скважин являются усовершенствованием оригинальной технологии промывки. Использование режущей кромки при гидроструйной обработке позволяет сверлить более плотные материалы. Штатив (или вышка) позволяет технике проникать глубже. Метод EMAS использует ударное воздействие в сочетании с вращением бурового долота вперед и назад для разрушения пласта, в то время как струйная обработка предназначена для проникновения в основном песка и ила под действием струи воды.

Отстой и его более поздние модификации (Баптист, Рота Шлам и Паундер Буровая установка) — это все методы непрерывного бурения, которые позволяют буровому раствору течь вниз по кольцевому пространству (т. е. зазору между бурильной трубой и пробуренной скважиной) и уносить буровой шлам вверх по бурильной трубе. Метод Baptist, Pounder Rig и Rota sludge пытались проникнуть в более твердые породы с переменным успехом. Буровая установка Pounder уделяет больше внимания бурению вертикальной скважины, тогда как методы Baptist и Rota Sludge делают упор на скважины с очень низкой стоимостью. Технологии Baptist и Rota Sludge можно комбинировать с бурением каменным молотом для вскрытия более твердых пород (например, латерита), в то время как буровая установка Pounder уже предназначена для этого.

Для сравнения между различными методами ручного сверления и другими методами сверления см.:

    Технологии бурения с участием человека. Обзор технологий бурения с участием человека для строительства неглубоких скважин малого диаметра для бытового и сельскохозяйственного водоснабжения, подготовленный Р.С. Картером, Крэнфилдский университет в Силсо, Великобритания.

Простые методы бурения. Краткое техническое описание простых и недорогих методов бурения, которые можно использовать в различных ситуациях. Б. Элсон и Р. Шоу, WEDC, Университет Лафборо, Великобритания.

Методы ручного бурения чрезвычайно эффективны в соответствующих грунтовых условиях, но не подходят за пределами их гидрогеологических ограничений.

Эти веб-страницы предназначены для обмена информацией и обсуждения вопросов ручного бурения. Они ни в коем случае не являются исчерпывающими. Пожалуйста, расскажите нам больше о своем опыте ручного бурения, известных вам проектах или поставщиках оборудования.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: