Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

Відсутність централізованого водопроводу підштовхує мешканців приватних будинків на буріння свердловин на власних ділянках. Погодьтеся, адже без води в будинку складно назвати перебування в ньому комфортним. Але послуги з буріння свердловин коштують досить дорого. Добре хоч є пристосування, що дозволяють своїми силами пробурити свердловину на ділянці.

Одним з таких пристосувань є желонка. Це ефективний і відносно нескладний буровий інструмент для чищення приватних джерел води від донних забруднень. З її допомогою можна навіть самостійно пробурити цілком придатну для експлуатації свердловину. Подібне гідротехнічна споруда вимагає мінімум коштів. А якщо ще й зроблена вона буде своїми руками, то витрати анітрохи не похитнуть сімейний бюджет.

У цьому матеріалі ми розповімо про будову та принцип роботи желонки. Детально зупинимося на тому, які інструменти і матеріали будуть потрібні для її виготовлення. У статті ви знайдете покрокову інструкцію по збірці желонки, а також відеоролики, які наочно демонструють будову та принцип роботи желонки.

Пристрій і принцип роботи желонки

Желонка є досить важкий відрізок труби довжиною приблизно 1 - 2 м. Внизу її постачають клапаном, іноді прилаштовують спеціальні загострені елементи типу зубів.

Загострені край в процесі буріння розпушує грунт, мул, пісок та інше вміст свердловини, в залежності від типу робіт. Зверху до труби приварюють вушка, в яких закріплюють металевий трос.

Верхній зріз труби захищають сіткою з товстого дроту. Вона запобіжить викид гравію, щебеню або елементів клапана желонки при їх відриві.

Найчастіше желонками користуються для очищення свердловини від серйозних забруднень. Якщо насос для свердловини не включали тривалий час, наприклад, кілька місяців протягом зимового періоду, в свердловині може зібратися значна кількість мулу або піску, в залежності від грунту.

Желонка - це просто відрізок труби завдовжки один / два метри з дротяної петлею на одному кінці і зворотним клапаном і ріжучим пристроєм на іншому. Желонку чіпляють тросом або дротом за петлю і кидають в свердловину до упору

В результаті такого замулювання або запесочіванія дебіт свердловини значно зменшується. В окремих випадках насос навіть засмоктує в шар мулу, а звільнити його і не пошкодити при цьому свердловину вдається далеко не завжди.

Після того, як насос витягнуть зі стовбура, очищення свердловини можна провести за допомогою желонки.

Робота пристрою заснована на гравітаційному принципі. Важку желонку різко кидають в шахту свердловини з великої висоти. Загострені краю розпушують масу скупчилися на дні забруднень. Клапан відкривається, ІЛС піском заповнює внутрішній простір желонки. Клапан закривається, і заповнену желонку піднімають нагору.

Щоб підвищити ефективність роботи пристрою, желонку кілька разів піднімають і кидають вниз. Завдяки клапану захоплене їй вміст залишиться всередині.

Потім желонку витягують із свердловини і звільняють від забруднень. Цикл повторюють знову і знову, поки свердловина не буде повністю очищена.

Желонку використовують не тільки для прочищення свердловини, а й для очищення обсадної труби перед установкою фільтра, насоса і т.п.

Желонки цілком успішно використовують і для буріння свердловин в пухких незв'язних грунтах.

Свердловина в результаті желонірованія виходить цілком пристойна, придатна для результативної експлуатації. Зрозуміло, робота з желонкою вимагає значних фізичних затрат.

Їх можна трохи скоротити, наприклад, використовуючи блок або лебідку з електроприводом, щоб піднімати заповнену желонку наверх.

Труба для виготовлення корпусу

Отже, щоб зробити желонку знадобиться:

  • Труба відповідного діаметру.
  • Клапан.
  • Зварювальний апарат.
  • Металевий трос.
  • Товста дріт.
  • Шматки металу і т.п.

Щоб зробити желонку самостійно, для початку потрібно підібрати трубу відповідного діаметру. Орієнтуватися при цьому потрібно на внутрішні розміри обсадної труби.

Відстань між зовнішньою стінкою желонки і стінами шахти має становити два сантиметри. Значить, потрібно від внутрішнього діаметра обсадної труби відняти 40 мм. Це буде значення зовнішнього діаметра труби, з якої буде виготовлена желонка.

Труба для желонки повинна бути досить довгою і толстостенной, щоб ефективно рихлити і вибирати забруднення і грунт, але досить легкою, щоб її можна було швидко вийняти для очищення

Розміри зазору між желонкою і свердловиною можуть варіюватися, але лише до певних меж.

Занадто великий зазор знизить ефективність робіт. Але якщо зазор буде занадто вузьким, желонка може подряпати або пошкодити стінки стовбура.

Ще гірше, якщо через великого діаметру труби желонку заклинить в свердловині, особливо якщо обсадна труба злегка перекошена. Вийняти її буде не просто, можна повністю зіпсувати свердловину і втратити її.

Довжина труби теж повинна бути не надто короткою або довгою. Коротке пристрій частіше буде зачіпати стінки при русі вгору-вниз. А надто довгий елемент може виявитися надмірно важким, його важко буде діставати, особливо коли желонка заповнена важким відвалом.

Довжина труби для желонки зазвичай становить приблизно 80 см, але може варіюватися в межах 60-150 см. Для буріння використовують більш довгі і важкі пристрої.

Значення має і товщина стінок труби, оскільки від неї багато в чому залежить загальна вага виробу. Чим товщі, тим більше труба важить, і тим ефективніше буде діяти желонка.

Але якщо бурової інструмент вийде занадто важким, працювати з ним буде складно по вже викладеним причин. Достатньою вважається товщина труби 2-4 мм, але вона може досягати і 10 мм.

Таким чином, вибираючи трубу для желонки, необхідно дотримуватися певний баланс. Вага пристрою і його розміри повинні задовольняти двом умовам.

По-перше, необхідно забезпечити достатньо високу пробиває інерцію, щоб забруднення віддалялися зі свердловини швидко і ефективно. По-друге, вага виробу із завантаженням повинен бути таким, щоб желонку можна було витягнути руками або за допомогою лебідки.

Клапанні системи для желонки

Найскладніший елемент желонки - клапан. Тут є два основні варіанти: пелюстковий клапан і кульовий. Завдання у цього елемента одна: впустити бруд або грунт всередину труби і не дозволити їй вилитися назовні.

Якщо клапан прилягає щільно, то желонка буде ефективно захоплювати не тільки щільні забруднення, але і воду, що підвищить ефективність очищення. А ось на деяких легких ґрунтах буріння можна виконувати і зовсім без клапана.

Варіант №1 - конструкція пелюсткової клапана

Пелюсткові клапан простий у виготовленні, але не дуже довговічний. Він являє собою овальну (еліпсоїдну) пластину з пружинящего матеріалу: металу або полімеру.

Клапан закріплюють по центру труби. Під впливом потоку води краю еліпса розкриваються, пропускаючи грунт або мул всередину желонки. Для більш ефективного прилягання клапана до стінок желонки використовують гумовий або шкіряний ущільнювач.

Принцип дії відкидного клапана схожий на роботу дверки. При ударі желонки про грунт він тисне на дверку, відкриваючи її. А коли желонку піднімаємо для наступного удару, дверцята-клапан під дією маси грунту закривається

При підніманні желонки з пелюстковим клапаном його "пелюстки" закриваються. Але постійні руху досить швидко зношують клапан, він просто виходить з ладу.

Ще один варіант пелюсткової клапана - засувка на пружині, а закривається за допомогою досить потужної пружини.

Конструкція не складна, її можна застосовувати і при очищенні свердловини, і при бурінні желонкою. Народні умільці придумують і власні, цілком ефективні варіанти клапанів для желонки.

Варіант №2 - виготовлення кульового клапана

Кульовий клапан являє собою лійку, гирло якої щільно закрита кулькою відповідного розміру.

Найскладніше завдання при виготовленні цього клапана - обзавестися відповідним кулькою. Він повинен закривати досить велику діру, в яку буде надходити забруднена вода і бути досить важким, щоб опускатися і закривати клапан надійно і швидко.

Є три варіанти роздобути таку кульку:

  • просто знайти його серед старого металобрухту, наприклад, зняти з великого підшипника;
  • замовити виготовлення потрібної деталі у токаря, який виточить кульку на верстаті;
  • самостійно зробити кульку, використовуючи підручні засоби.

Щоб зробити кульку самостійно, необхідно знайти порожнистий пластмасовий або гумовий мячик, такі продаються в магазинах іграшок. У магазині для мисливців слід купити достатню кількість свинцевого дробу. Крім того, знадобиться епоксидний або будь-який інший водостійкий клей.

Іграшкову кульку розрізають навпіл. Кожну половинку заповнюють сумішшю з дробу і клею. Після висихання половинки потрібно склеїти і відшліфувати, кулька готовий.

Замість свинцевого дробу підійдуть будь-які важкі металеві кульки, наприклад, вийняті зі старих підшипників. Можна і відлити кульку з розплавленого свинцю, але цей процес трохи складніше.

Ця схема наочно описує виготовлення желонки з кульковим клапаном. Шарик впирається в спеціальну шайбу на дні, зверху слід встановити захисну решітку

Розміри кульки повинні складати приблизно 60-75% від діаметра обсадної труби свердловини. Друга частина кульового клапана являє собою товсту металеву шайбу, в якій вирізують воронкообразное посадочне місце під кульку. Зазвичай спочатку знаходять або роблять кульку, а потім виготовляють шайбу підходящої конфігурації.

Для кульки виточують спеціальне "сідло" з отвором, яке ця кулька і закриває. Отвір клапана повинно бути достатньо великим, щоб всередину потрапляло багато грунту.

Якщо цього не відбувається, отвір розточують, наскільки дозволяє діаметр кульки. Якщо прийнято рішення доручити виготовлення кульки токареві, то має сенс відразу ж замовити і сідло для нього, тобто весь клапан.

Якщо немає зварювального апарату

Щоб зробити солідну і довговічну желонку, потрібно кілька металевих деталей з'єднати за допомогою зварювання. Якщо такої можливості немає, найпростішу, але цілком працездатну желонку, можна виготовити і без нього.

Для цього можна взяти звичайну трубу, довжиною близько 0, 6 м і діаметром близько 70 мм. Звичайно, вона повинна бути досить важкою. Зверху слід приробити ручку з товстого дроту.

При виготовленні желонки з пелюстковим клапаном з підручних засобів для підвішування пристрою роблять ручку з товстого дроту, яку протягують в отвори у верхній частині труби

Для цього в стінках труби просвердлюють два отвори, дріт протягують в них і фіксують. Внизу встановлюють пелюстковий клапан, який можна зробити зі звичайної пластикової пляшки. Підійде дволітрова ємність.

Клапан відповідного розміру в формі еліпса вирізують з її стінки.

На цій схемі наочно представлено виготовлення пелюсткового клапана для труби з внутрішнім діаметром 70 мм

Менший діаметр клапана повинен бути дорівнює внутрішньому діаметру желонки, а для визначення більшого діаметра еліпса до діаметру труби додають ще 20 мм.

Клапан фіксують болтом 6-8 мм завтовшки. Довжина болта повинна перевищувати зовнішній діаметр труби таким чином, щоб його можна було вставити поперек труби і зафіксувати.

Пелюсткові клапан фіксують приблизно в 10 см від нижнього краю желонки. Для цього просвердлюють два отвори, в які вставляють елементи кріплення

Тобто довжина болта складається з суми зовнішнього діаметра желонки і товщини гайки. Але болт не повинен бути занадто довгим, щоб він не зачіпав стінки обсадної труби.

Під болт в стінках желонки свердлять два отвори приблизно в 10 мм від нижнього торця желонки. Щоб з'єднати клапан з болтом, використовують дріт 2-4 мм завтовшки.

З неї роблять два дротяних кільця посередині клапана. Болт повинен вільно входити в ці кільця.

Щоб зібрати таку саморобну желонку, потрібно зігнути і просунути всередину желонки клапан. Потім болт протягують в отвір в стінці труби, потім в дротові кільця клапана і ще раз через стінку труби. Фіксують болт гайкою.

Болт повинен вільно входити в кільця клапана і вийматися з них, щоб желонку було легко очистити в процесі роботи.

Остаточне складання желонки

Якщо труба обрана, а клапан готовий і приварений, залишається виконати ще ряд операцій і рекомендацій, щоб завершити виготовлення желонки. Нижній край труби слід заточити, щоб в процесі руху він акуратно видаляв забруднення зі стін шахти.

Оптимальною буде одностороння заточка з внутрішньої сторони.

Заточений край рекомендується піддати термозакаліванію, щоб він не так швидко тупився при взаємодії з твердими забрудненнями.

Іноді на край желонки приварюють загострені прути або шматки металу для розпушування забруднень або грунту. На верхній торець труби приварюють петлю для кріплення металевого троса.

На нижній край желонки можна приварити загострені шматочки металу або дроту, щоб підвищити ефективність роботи пристрою при очищенні або бурінні свердловини

Її можна зробити зі шматків товстої металевого дроту. Петля повинна бути приварена таким чином, щоб підвішена на тросі желонка зберігала вертикальне положення.

Це дуже важливо, оскільки перекоси при русі пристрою всередині труби неприпустимі. Це може привести до заклинювання желонки або до пошкоджень стін обсадної труби.

Нагорі також приварюють надійну металеву сітку, яка допоможе запобігти спонтанний виліт кульки з желонки при її русі вниз. Та й великоуламкові грунти краще нехай залишаються в корпусі пристрою. Замість металевої сітки можна зробити решітку з дроту. Залишається з'єднати з желонкою металевий трос.

Крок 1: Для виготовлення желонки потрібна сталева товстостінна труба довжиною близько 1, 2 - 1, 5 м Крок 2: Для пристрою клапана желонки краще замовити порожнистий конус. Внутрішній Ø верху конуса приблизно 7/8 від аналогічного розміру кульки Крок 3: кільцеподібний фіксуючу деталь теж бажано виточити на замовлення. Зовнішній Ø нижній частині конуса на 2 - 3 мм менше внутрішнього розміру цієї деталі Крок 4: У вершині труби на вваренними металевий штир встановлюємо сережку, до якої буде кріпиться трос Крок 5: Внизу труби приварюють обід рівного діаметру з зубами для прискорення руйнування породи при проходці. Якщо у труби є різьблення, коронку краще нагвинчувати і міняти Крок 8: Відступивши від низу виготовляється снаряда трохи більше половини, викреслює абрис отвору Крок 7: Згідно розмітці вирізаємо отвір. Через нього виробляється спорожнення бурового снаряда, заповненого грунтом Крок 8: Через віконце встановлюємо в трубу деталі кулькового клапана. Якщо кільцеподібний фіксатор не «сяде" щільно в трубу, її треба трохи сплюснути кувалдою

Іноді замість нього використовують міцний капроновий шнур. Щоб було простіше опускати і піднімати пристрій, над свердловиною встановлюють рабу з блоком, розташованим прямо над свердловиною. Трос желонки заводять на цей блок.

В результаті пристрій опускається в свердловину строго вертикально, і витягувати його так набагато зручніше, ніж просто тягнути желонку вгору руками, як відро з колодязя.

Перед тим, як опускати зібрану желонку в свердловину, рекомендується обстежити стінки шахти, щоб врахувати всі нерівності і деформації. Це дозволить уникнути пошкоджень або заклинювання желонки.

На схемі представлена установка готової желонки на триногу для її зручного використання. Можна застосувати двигун з електроприводом, щоб намотувати трос желонки

Схема желонірованія з насосом

Виймати желонку для чищення свердловини навіть за допомогою лебідки дуже складно. Значний час витрачається не на роботу в свердловині, а на підйом-очищення-спуск желонки. Невелика модернізація дозволить оптимізувати роботу пристрою. Зворотний бік корпусу з труби слід наглухо заварити.

З неї роблять відведення і ставлять туди спеціальний штуцер, призначений для відвідного шланга. До шлангу приєднують насос, який розрахований на перекачування рідин з істотними механічними забрудненнями.

Така схема дозволяє відмовитися від постійних підйомів желонки на поверхню і її повторного опускання.

Забруднення з камери желонки в цьому випадку будуть видалятися за допомогою насоса. Желонку, забезпечену насосом, потрібно просто піднімати і опускати, щоб розпушити і перемістити в камеру забруднену рідину.

Цей спосіб очищення ефективний при сильному замулювання або запесочіваніі. Для звичайної прочищення свердловини підійде желонка без насоса.

Етап 1: Щоб частково полегшити власноручне буріння свердловини желонкою, краще вирити шурф. Лопатою простіше прибрати грунт з корінням і верхні грунтові шари Етап 2: Для проходки перших метрів не обов'язково використовувати бурову установку. Снаряд бросают на забой, при ударе он разрушает грунт и захватывает его клапаном Этап 3: После проходки 1 - 1, 5 м стоит поставить самодельную буровую вышку с блоком в вершине для перекидывания троса Этап 4: Для спуска и подъема снаряда пригодится электролебедка. Наполненную разрушенной породой желонку за трос извлекают на поверхность и опорожняют через окошко в трубе

Особенности бурения желонкой

Бурение с помощью желонки – популярный, хотя и довольно трудоемкий способ создания скважины. Не всякое устройство этого типа, пригодное для прочистки скважины, справится с выемкой большого количества плотного грунта. Для бурения следует использовать достаточно длинную желонку – около четырех метров.

Для бурения скважины желонкой используют довольно большие устройства, длиной до четырех метров. Применение таких тяжелых устройств требует специальной подъемной техники

Здесь уместнее разновидность лепесткового клапана, представляющая собой пластину, которая фиксируется специальной пружиной. С ее помощью в корпусе создается просвет, площадь которого почти равна площади среза желонки. Это позволяет пропустить в корпус желонки максимальное количество грунта за каждое погружение.

Вынимать плотный грунт из длинной и узкой желонки не всегда просто. Чтобы упростить эту задачу в верхней части трубы проделывают специальное окно, предназначенное для более эффективной и быстрой очистки устройства. Если бурить предстоит песчаные породы, освободить желонку будет проще.

Для бурения скважины с помощью желонки нужно устройство с большим просветом внизу и достаточно длинным корпусом, чтобы вынимать много грунта за один прием

При бурении желонкой разных типов пород есть свои особенности. Вот несколько полезных рекомендаций:

  • На песчаных грунтах не следует погружать желонку более, чем на 10 см без обсадной трубы. Вообще обсадке положено на 10 см опережать желонку.
  • При бурении песчаного грунта в ствол подают воду, чтобы дополнительно укрепить стенки.
  • Если мокрый песок в процессе работ чрезмерно утрамбован и в желонку не попадает, используют специальное долото.
  • Погружение обсадной трубы во время бурения выполняют постоянно.
  • По плывунам используют желонку длиной два метра и более с надежным плоским клапаном и кожаным уплотнителем.
  • Поднимая желонку на плывуне, нужно обсадную трубу не только опускать, но и проворачивать, эту работу удобнее выполнять вдвоем или втроем.
  • Если обсадная труба не входит в шахту, ее опускают под давлением, для чего сверху ставят площадку, на которую кладут груз.
  • При бурении слоев гравия и гальки иногда чередуют использование долота, которым разбивают крупные включения, и желонку для выемки разбитого грунта.
  • На плотных отложениях желонку приподнимают всего на 10-15 сантиметров, а движения совершают часто.
  • При проходке плотных пластов обсадку заглубляют гидравликой или кто-либо периодически стоит на площадке, установленной на обсадную трубу.
  • Сухие слои смягчают, подавая в шахту воду.
  • На очень мягких пластичных грунтах клапан не всегда нужен, порода остается в желонке и без него.
  • Желонку необходимо поднимать после проходки каждых 0, 5 – 0, 7 м, чтобы не надорваться при подъеме заполненного до предела корпуса.

Как и при других методах бурения, используя желонку, следует учитывать индивидуальные особенности грунта, на котором выполняются работы.

Правильная стратегия и своевременное обсаживание стенок ствола обычно позволяет вполне успешно создать рабочую скважину.

Вам также может быть интересна информация о том, как промыть скважину после бурения.

Висновки і корисне відео по темі

Один из вариантов изготовления лепесткового клапана для желонки представлен в следующем видеоматериале:

С устройством и принципом работы шарового клапана для желонки можно познакомиться в этом видео:

Здесь можно рассмотреть конструкцию желонки, предназначенной для бурения:

Самостоятельное изготовление желонки – не особенно сложная задача. Это устройство можно сделать с учетом конкретных потребностей своего участка и возможностей, которые имеются в наличии. Простая конструкция обеспечит длительный срок работы желонки, если она изготовлена качественно.

Если у вас есть опыт самостоятельного изготовления и использования желонки, пожалуйста, поделитесь им с нашими читателями. Залишайте свої коментарі в розташованому нижче блоці.

Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

Категорія:

Корисні поради