Как строят шахтный колодец (скважину)
Рытье шахты при сооружении шахтных колодцев выполнялось обычно с помощью грейферов или рабочих. Барабан прикрепляется к вышке специальными штангами и приводится в действие с помощью двигателя. При вращении барабана два ножа, размещенные в нижней части, разрыхляют грунт, который при этом попадает внутрь барабана; вторая пара ножей — «расширители», размещенная в верхней части барабана; они срезают грунт по кругу и расширяют шахту колодца. Срезанный «расширителями» грунт попадает в барабан, который периодически поднимают на поверхность и опустошают. Скорость прохождения машины в глинах, суглинках и супесях— 1,15 м/ч, в водоносных песках — 0,25 м/ч.
Для увеличения производительности шахтных колодцев в их дно забивают гравийные фильтры. Забивной гравийный фильтр состоит из отдельных звеньев длиной 2 м, а каждое звено — из двух дырчатых труб, вставленных одна в одну, пространство между которым засыпают гравием. Диаметр внешней трубы 150 мм, внутренней - 75 мм.
Отверстия в трубах должны быть не более зерен гравия, который в них засыпается, то есть в среднем 3 мм. Нижние концы труб первого звена приваривают к стальному конусу; верхние концы труб первого звена и концы труб остальных звеньев находятся на одном уровне и имеют нарезки для муфтового соединения отдельных звеньев фильтра. Засыпать межтрубное пространство можно любым гравием после отсеивания зерен мельче 1 мм и крупнее 5 мм. Погружают фильтр в толщу водоносного слоя забиванием его в дно колодца с помощью «бабы» весом примерно 120 кг. Для этого, после откачки воды из колодца, на дно его опускают звено фильтра, в нее опускают трубу диаметром 50 мм, с помощью которой фильтр забивают в землю. Для этого на 50-миллиметровую трубу накладывают окованный кусок дерева подбабок. При ударах «бабы», высота поднятия которой должен быть равен 1,0 м, фильтр углубляется в дно колодца. После забивания первого звена к ней присоединяют вторую, засыпают межтрубное пространство просеянной гравием и продолжают забивания. Гравий, засыпанный в межтрубное пространство при забивке, уплотняется и его следует периодически подсыпать, поднимая для этого «пидбабок». Сооружение в дни шахтного колодца таких фильтров увеличивает его производительность в десятки раз.
Трубчатые колодцы применяют в сельском хозяйстве для получения подземных вод с глубины от 20-30 до 150 м и более. Сооружают такие колодцы с помощью ручного и механического бурения. Ручной способ применяют при диаметре скважины не более 250 мм и глубине до 70-80 м.
Основные части трубчатого колодца следующие: эксплуатационная колонна труб, которая закрепляет стенки скважины; фильтр для приема воды из водоносного слоя; устья - верхняя часть скважины, выходит на поверхность; оголовок - оборудование, которое охраняет колодец от попадания в него мусора и грязи. Оголовок делают в шахте. Размер шахты зависит от способа забора воды из колодца. Эксплуатационная колонна состоит из железных обсадных труб, соединяемых нарезкой при помощи муфт. Диаметр ее зависит от диаметра донного фильтра и водоподъемника и гравия при сельскохозяйственном водоснабжении и орошении от 100 до 350 мм. Фильтр устанавливают тогда, когда водоносный слой состоит из рыхлых пород.
От конструкции фильтра зависит нормальная работа колодцев. Бесфильтровые колодцы более производительные, дешевые и долговечные. Трубчатые колодцы очень выгодны в санитарном отношении, потому что забирают воду из слоев, перекрытых водонепроницаемыми породами.
Место для сооружения трубчатого колодца выбирают по указанию гидрогеолога. Оно не должно загрязняться и заливаться водой. При использовании для орошения трубчатый колодец размещают на орошаемом участке или вблизи него на возвышенном месте, чтобы вода поступала на участок самотеком.
Мелкотрубчатые колодцы применяют для поднятия подземной воды с глубины 6-7 м, а при установке насоса ниже уровня земли в приямке - с глубины 8-9 м. Мелкотрубчатый колодец - это всасывающая труба, нацелена на водоносный слой. Нижний конец трубы заканчивается фильтром с трехгранным или штопоровидным наконечником, а верхний соединяется с ручным поршневым насосом, помещенным в чугунной колонке. Фильтр представляет собой дыр 37 * частую трубу, покрытую сверху медной сеткой. Вода, поступающая через фильтр в трубу, засасывается насосом и подается на поверхность земли.
Шахтно-трубчатый колодец: 1 - будка; 2 - двигатель; 3-лебедка; 4 - шахта; 5 - поршневой насос; 6 - статический уровень воды (уровень к откачке) в скважине; 7 - скважина с трубами 50-75 мм; 8 - фильтр; 9 - водоносный слой.
Шахтно-трубчатые колодцы дают возможность при небольшом расходе средств добывать глубокую подземную воду в количестве 2,5-5 куб. в час.
Шахтно-трубчатый колодец - скважина, оборудована трубами диаметром 50-75 мм. Нижняя часть шахтно-трубчатого колодца оборудуется фильтром и углубляется в водоносный слой. Верхняя часть скважины переходит в шахту, глубина которой зависит от того, на каком уровне установится вода в скважине. На дне шахты для поднятия воды устанавливают насосы. Шахтно-трубчатые колодцы можно сооружать в местах, где водоносный слой залегает на глубине 30- 75 м, а вода в скважине устанавливается на глубине не более 12- 15 м. При более глубоком уровне воды, сооружения шахты удорожается и усложняется.