Желонка для скважины: назначение, устройство, принцип работы и эксплуатация

Расскажем что такое желонка для чистки скважины, какие бывают конструкции для бурения на воду, как сделать своими руками без оборудования такое устройство, а также расчеты, плюсы и минусы каждого вида.

Конструкция желонки

Желонка — отрезок трубы длинной до 4-х метров. В нижней части его устанавливают башмак с клапаном. В больших по размерам снарядах ставят плоские клапана, вырезанные из стального листа с уплотнителем из резины, полоски кожи, иногда и без уплотнения. В тех, что размером и диаметром поменьше, используют шариковые клапана. Эти приспособления называются еще механическими желонками — работа происходит за счет силы тяжести.

Это самодельная желонка с плоским клапаном - один из вариантов его устройстваЭто самодельная желонка с плоским клапаном — один из вариантов его устройства

Через окно в верхней части корпуса вынимают породы, которые туда набиваются во время бурения скважины или ее очистки. При бурении вязких пород — глины или суглинка приходится делать окно длинным и узким — почти во всю длину: через небольшое отверстие выбывать такой груз очень сложно.

Конструкции плоских клапанов для самодельных желонокКонструкции плоских клапанов для самодельных желонок

Шариковый клапан сделать проще. Диаметр шарика должен быть равен примерно половине диаметра трубы (можно чуть больше). В нижней части устанавливается шайба, внутренний диаметр которой меньше диаметра имеющегося шарика. На некоторой высоте внутри желонки (три-четыре радиуса шарика) приваривают ограничитель — он не дает подниматься ему слишком высоко. Если этого не сделать, большая часть попавшего внутрь грунта может высыпаться (выливаться). Это происходит из-за слишком большого времени, которое требуется грузу чтобы опуститься и закрыть отверстие в дне.

Конструкция желонки с шариковым клапаномКонструкция желонки с шариковым клапаном

Внизу трубы в обоих вариантах иногда приваривают или вырезают клыки или стачивают край трубы, делая его острым. Так грунт или ил лучше разбивается. Но из-за слишком высоких клыков внутрь попадает слишком мало грунта. При использовании шарикового клапана длинна клыков должна быть такой, чтобы шарик не выступал.  Та же картина- малое количество грунта, набираемого за один раз — может наблюдаться и в желонках с плоским клапаном. В этом случае уменьшают глубину башмака.

К такому же результату может привести слишком маленькое внутреннее отверстие в шайбе, установленной на дне с шариковым клапаном. Выход — расточить его.

В верхней части желонки делают петлю или скобу, за которую можно будет закрепить трос или канат. За этот канат снаряд вынимают из скважины, на нем же его опускают обратно.

Возможно, вам будет интересно прочесть «Как сделать антенну для дачи своими руками».

Для чего нужна желонка

Желонка с шаровым клапаном

Скважины уходят далеко вглубь земли, поэтому регулярно засоряются грязью и мусором. Частота применения желонки зависит от многих факторов, которые определяются регионом и временем года: климат, погодные условия, тип и качество грунта.

В сухом климате желонить скважину можно не чаще раза в год. В регионах с частыми осадками и резкой сменой температуры использовать ее по назначению желательно в два раза чаще.

Устройство и принцип работы желонки

Желонка представляет собой довольно тяжелый отрезок трубы длиной примерно 1 – 2 м. Внизу ее снабжают клапаном, иногда приделывают специальные заостренные элементы типа зубьев.

Заостренные край в процессе бурения разрыхляет грунт, ил, песок и прочее содержимое скважины, в зависимости от типа работ. Сверху к трубе приваривают проушины, в которых закрепляют металлический трос.

Верхний срез трубы защищают сеткой из толстой проволоки. Она предотвратит выброс гравия, щебня или элементов клапана желонки при их отрыве.

Чаще всего желонками пользуются для очистки скважины от серьезных загрязнений. Если насос для скважины не включали длительное время, например, несколько месяцев в течение зимнего периода, в скважине может скопиться значительное количество ила или песка, в зависимости от грунта.

Схема для производства желонки своими руками

Желонка – это просто отрезок трубы длиной один/два метра с проволочной петлёй на одном конце и обратным клапаном и режущим устройством на другом. Желонку цепляют тросом или проволокой за петлю и роняют в скважину до упора

В результате такого заиливания или запесочивания дебит скважины значительно уменьшается. В отдельных случаях насос даже засасывает в слой ила, а освободить его и не повредить при этом скважину удается далеко не всегда.

После того, как насос извлекут из ствола, очистку скважины можно провести с помощью желонки.

Работа устройства основана на гравитационном принципе. Тяжелую желонку резко бросают в шахту скважины с большой высоты. Заостренные края разрыхляют массу скопившихся на дне загрязнений. Клапан раскрывается, илс песком заполняет внутреннее пространство желонки. Клапан закрывается, и заполненную желонку поднимают наверх.

Чтобы повысить эффективность работы устройства, желонку несколько раз поднимают и бросают вниз. Благодаря клапану захваченное ей содержимое останется внутри.

Затем желонку вытаскивают из скважины и освобождают от загрязнений. Цикл повторяют снова и снова, пока скважина не будет полностью очищена.

Желонка для скважины

Желонку используют не только для прочистки скважины, но и для очистки обсадной трубы перед установкой фильтра, насоса и т.п.

Желонки вполне успешно используют и для бурения скважин в рыхлых несвязных грунтах.

Скважина в результате желонирования получается вполне приличная, пригодная для результативной эксплуатации. Разумеется, работа с желонкой требует значительных физических затрат.

Их можно немного сократить, например, используя блок или лебедку с электроприводом, чтобы поднимать заполненную желонку наверх.

Желонка своими руками (чертежи и фотографии)

Своя скважина на участке это удобно, но услуги по их бурению и обслуживанию стоят немало. Хорошо хоть есть способы, позволяющие пробурить и, при необходимости, очистить скважину самостоятельно. Одно из таких приспособлений — желонка. Обычно ее делают из отрезка трубы, а в нижней части приделывают клапан. Причем сделать желонку своими руками несложно, как и пользоваться ею. Работа длительная и физически утомительная, но никаких других сложностей.

Особенности

Она представляет собой довольно простой инструмент, относящийся к линейке буровой продукции, при помощи которой проводится чистка частных источников воды от скопившихся донных загрязнений. Кроме того, используя желонку, можно выполнить бурение источника под воду.

Такая скважина потребует минимальных вложений, а самостоятельное изготовление инструмента существенно не отразится на бюджете.

Исходя из конструктивных особенностей такое приспособление выполняется из трубы, длина которой составляет около 2 метров. Нижняя часть желонки имеет клапан и башмак, в некоторых случаях к концу прикрепляются зубья с разными размерами. Подобные заостренные элементы помогают разрыхлению почвы, которая чаще всего содержит илистые отложения, песок и прочие слои грунта.

На верхней части трубы обычно имеются проушины, в которые продевается металлический трос. Кроме того, наверху закрепляется защитная сетка, выполненная из проволоки большой толщины. Она выступает в роли заслонки, которая предотвращает выброс находящихся в клапане составляющих грунта.

Однако основной сферой назначения желонки является прочистка источников и скважин от скопления большого количества загрязнений. Такие ситуации повсеместно возникают в случаях, когда насосное оборудование длительный период не функционировало, в результате чего источник заилился, или в нем скопилось много песка. Это приводит к снижению дебита скважины, а также засорению насоса. В такой ситуации его извлекают из скважины и методом тартания прочищают источник при помощи желонки.

В основе функционирования приспособления лежит гравитационный принцип. Довольно тяжелый инструмент резко погружают в шахту с большой высоты, острые края начинают разрыхлять грунт, а в открывшийся нижний клапан собираются лишние отложения, в скважине остается тампонажная жидкость. После чего клапан захлопывается, а желонку с содержимым поднимают на поверхность.

Для максимального эффекта такую работу выполняют несколько раз, клапан надежно удерживает все отложения внутри. После полного очищения источника желонку очищают от собранного ила и песка.

Бурение при помощи желонки можно проводить в рыхлых видах почвы, и образовавшаяся скважина, выполненная таким способом, будет пригодна для эксплуатации.

Труба для изготовления корпуса

Итак, чтобы сделать желонку понадобится:

  • Труба подходящего диаметра.
  • Клапан.
  • Сварочный аппарат.
  • Металлический трос.
  • Толстая проволока.
  • Куски металла и т.п.

Чтобы сделать желонку самостоятельно, для начала нужно подобрать трубу подходящего диаметра. Ориентироваться при этом нужно на внутренние размеры обсадной трубы.

Расстояние между наружной стенкой желонки и стенами шахты должно составлять два сантиметра. Значит, нужно от внутреннего диаметра обсадной трубы отнять 40 мм. Это будет значение наружного диаметра трубы, из которой будет изготовлена желонка.

Труба для желонки

Труба для желонки должна быть достаточно длинной и толстостенной, чтобы эффективно рыхлить и выбирать загрязнения и грунт, но достаточно легкой, чтобы ее можно было быстро вынуть для очистки

Размеры зазора между желонкой и скважиной могут варьироваться, но лишь до определенных пределов.

Слишком большой зазор снизит эффективность работ. Но если зазор будет слишком узким, желонка может поцарапать или повредить стенки ствола.

Еще хуже, если из-за большого диаметра трубы желонку заклинит в скважине, особенно если обсадная труба слегка перекошена. Вынуть ее будет не просто, можно полностью испортить скважину и потерять ее.

Длина трубы тоже должна быть не слишком короткой или длинной. Короткое устройство чаще будет задевать стенки при движении вверх-вниз. А слишком длинный элемент может оказаться чрезмерно тяжелым, его трудно будет доставать, особенно когда желонка заполнена тяжелым отвалом.

Длина трубы для желонки обычно составляет примерно 80 см, но может варьироваться в пределах 60-150 см. Для бурения используют более длинные и тяжелые устройства.

Значение имеет и толщина стенок трубы, поскольку от нее во многом зависит общий вес изделия. Чем толще, тем больше труба весит, и тем эффективнее будет действовать желонка.

Но если буровой инструмент получится слишком тяжелым, работать с ним будет сложно по уже изложенным причинам. Достаточной считается толщина трубы 2-4 мм, но она может достигать и 10 мм.

Таким образом, выбирая трубу для желонки, необходимо соблюдать определенный баланс. Вес устройства и его размеры должны удовлетворять двум условиям.

Во-первых, необходимо обеспечить достаточно высокую пробивающую инерцию, чтобы загрязнения удалялись из скважины быстро и эффективно. Во-вторых, вес изделия с загрузкой должен быть таким, чтобы желонку можно было вытащить руками или с помощью лебедки.

Как работает

Желонка используется при бурении рыхлых, осадочных и сыпучих прод (галечник, песок, гравий и т.п.). Также ее применяют при очистке скважин от ила или песчаных пробок, для увеличения дебета. В любом случае принцип один: снаряд сбрасывается в скважину. Под воздействием силы удара клапан открывается, внутрь попадает какое-то количество грунта. Обычно его немного. Потому ее приподнимают немного вверх, и снова сбрасывают. Так повторяют до тех пор, пока вся внутренность трубы не заполнится.

Полную желонку достают, переворачивают вверх дном и высыпают грунт. Вот тут и пригодится отверстие в боку: через него чистить легче и можно дотянуться рукой до клапана.

Резко сбрасывая желонку в скважину, в нее набирают грунт. Клапан мешает ему высыпаться обратноРезко сбрасывая желонку в скважину, в нее набирают грунт. Клапан мешает ему высыпаться обратно

Эта технология называется ударно-канатной (понятно, почему). И бурение, и чистка требуют многократного повторения этой операции. Только для очистки скважины может понадобится несколько дней работы — от двух-трех до семи-восьми, а для пробивки и того больше.

Работа тяжелая: если для чистки скважины достаточно отрезка трубы длинной в один метр, то для бурения ударно-канатным методом желонка бывает 2-4 метров. Причем чем тяжелее получается снаряд, тем лучше: более эффективно рыхлится и добывается грунт, быстрее бурится скважина.

Чтобы сделать работу немного легче, ставят треногу, канат пропускают через систему блоков. Такая установка даже без наличия привода делает работу намного легче.

Тренога для желонкиТренога для желонки

Иногда самодельная желонка получается недостаточно тяжелой: сила удара получается незначительной и работа идет медленно.  В этом случае требуется утяжеление. Есть несколько способов утяжеления:

  • Залить верхнюю часть трубы бетоном.
  • Перед желонкой прикрепить груз (как на фото выше). Только учите, что соединение должно быть прочным, но подвижным.
  • Изготовляя желонку своими руками, использовать толстостенную трубу. Если найдете с толщиной стенки в 1 см, никакие другие способы утяжеления нужны не будут: снаряд будет тяжелый.

Желонка для бурения

С помощью желонки можно не только чистить заиленные скважинные источники, но и проводить бурение, внеся в конструкцию некоторые изменения. Для превращения в бур на нижней кромке болгаркой нарезают зубцы и немного разводят их наружу, в центре корпуса приваривают трубу с резьбой на конце или внутренней втулкой, на которую одевают следующие отрезки для бурения на больших глубинах. При этом трубопровод, выходящий из устройства, имеет сквозные отверстия по всей длине, в которые вставляют стальной прут или кусок арматуры для проворачивания корпуса с зубцами в земле.

На заметку: Бурение желонкой не слишком хорошая идея из-за высоких физических затрат, малой скорости и неэффективности самого метода для выемки почвы — гораздо быстрее сделать проходку ручным буром или применить гидробурение.

Как работает желонка?

Принцип действия инструмента называется ударно-канатным и заключается в следующем: привязанную желонку попросту кидают в скважину и она с силой врезается в землю. От удара клапан приоткрывается и захватывает немного почвы.

Затем за верёвку инструмент приподнимают и снова отпускают. С каждым разом желонка всё больше заполняется грунтом и когда наполнится, её вынимают на поверхность, переворачивают и освобождают от содержимого. Жижа выльется сама, а твёрдые породы и камешки можно выдавить, приоткрыв клапан.

Прочистка скважины желонкой

Желонка в скважине

См. также[править | править код]

  • Свабирование

Желонка с шариковым клапаном своими руками без токарных работ

При производстве данной желонки своими руками понадобится заблаговременно подобрать все компоненты соответствующей величины:

  • необходимо обратить особое внимание на величину шара, который должен быть в два раза меньше ширины трубы;
  • он должен плотно перекрывать внутренний диаметр шайбы;
  • внешний диаметр шайбы должен равняться ширине трубы.

При таком соотношении удачно подобранных деталей нет необходимости в дополнительных токарных услугах.

Окончательная сборка желонки

Если труба выбрана, а клапан готов и приварен, остается выполнить еще ряд операций и рекомендаций, чтобы завершить изготовление желонки. Нижний край трубы следует заточить, чтобы в процессе движения он аккуратно удалял загрязнения со стен шахты.

Оптимальной будет односторонняя заточка с внутренней стороны.

Заточенный край рекомендуется подвергнуть термозакаливанию, чтобы он не так быстро тупился при взаимодействии с твердыми загрязнениями.

Иногда на край желонки приваривают заостренные прутья или куски металла для рыхления загрязнений или грунта. На верхний торец трубы приваривают петлю для крепления металлического троса.

Желонка с зубьями

На нижний край желонки можно приварить заостренные кусочки металла или проволоки, чтобы повысить эффективность работы устройства при очистке или бурении скважины

Ее можно сделать из кусков толстой металлической проволоки. Петля должна быть приварена таким образом, чтобы подвешенная на тросе желонка сохраняла вертикальное положение.

Это очень важно, поскольку перекосы при движении устройства внутри трубы недопустимы. Это может привести к заклиниванию желонки или к повреждениям стен обсадной трубы.

Наверху также приваривают надежную металлическую сетку, которая предотвратит спонтанный вылет шарика из желонки при ее движении вниз. Да и крупнообломочные грунты лучше пусть остаются в корпусе устройства. Вместо металлической сетки можно сделать решетку из проволоки. Остается соединить с желонкой металлический трос.

Галерея изображений

Фото из

Труба для изготовления желонки

Детали шарикового клапана желонки

Фиксатор шарикового клапана в трубе

Серьга для крепления троса

Устройство режущей коронки

Окошко для выгрузки разрушенной породы

Формирование окошка в желонке

Сборка шарикового клапана желонки

Иногда вместо него используют прочный капроновый шнур. Чтобы было проще опускать и поднимать устройство, над скважиной устанавливают рабу с блоком, расположенным прямо над скважиной. Трос желонки заводят на этот блок.

В результате устройство опускается в скважину строго вертикально, и вытаскивать его так намного удобнее, чем просто тянуть желонку вверх руками, как ведро из колодца.

Перед тем, как опускать собранную желонку в скважину, рекомендуется обследовать стенки шахты, чтобы учесть все неровности и деформации. Это позволит избежать повреждений или заклинивания желонки.

Тренога для желонки

На схеме представлена установка готовой желонки на треногу для ее удобного использования. Можно применить двигатель с электроприводом, чтобы наматывать трос желонки

Как сделать режущий край

Башмак с заостренной кромкой лучше врезается в вязкий и мерзлый грунт, что серьезно упрощает работу. И есть два варианта подходящей его формы:

  • Плоский – нужно зашлифовать его снаружи и сточить внутрь с другой стороны, придав схожесть с конусом. Замечательно, если сталь еще и будет закаленной – это препятствует поломке или затуплению.
  • Зубчатый – выполняется «елочка», и каждый ее выступ обрабатывается так же, как весь край в прошлом случае, только по отдельности. Для защиты на контактные поверхности потом можно нанести краску или грунтовку.

Особенности использования на грунтах разных типов

При бурении желонкой песчаных почв необходимо применение обсадных труб — без них скважина будет заваливаться. При бурении в таких грунтах нужно следить, чтобы снаряд не заглублялся в песок без обсадной трубы более чем на половину длины. Это может привести к обвалу, желонку засыплет, вытащить ее вы не сможете.

Чтобы проходить песок было легче, в скважину наливают воду, она предупреждает обвалы и облегчает работу. Если при работе песок трамбуется, а не захватывается, используют долото.

С песками-плывунами работают только постоянно заглубляя обсадные трубы. Причем только в том случае, если водоносный слой находится ниже слоя плывуна, иначе скважина может оказаться нерабочей.

Для прохода плывуна желонку используют длинной не менее 2 метров. В ней должен стоять плоский, хорошо пригнанный клапан с кожаной уплотняющей прокладкой. Работать нужно как минимум, вдвоем: при вытаскивании желонки из плывуна обсадную трубу нужно проворачивать, опуская вниз. Чем быстрее в этот момент будет опускаться обсадная труба, тем быстрее будет пройден этот слой. Сначала обсада опускаются легко, потом все сложнее. Иногда наступает момент, когда они совсем перестают двигаться. При этом почти вся труба заполнена песком. В таком случае трубы опускают под давлением. Для этого на трубу устанавливают площадку, на которую укладывают груз (мешки с песком). И все это вместе проворачивается. Обычно такой способ довольно эффективный.

https://youtu.be/0N_KOvdK2xU

При прохождении галечных и гравийных пластов совместно с желонкой используется долото. Сначала в ствол опускают долото, измельчая породу, затем желонкой ее достают. Желонка на таких грунтах поднимается всего на 5-10 см, удары мелкие и частые.

Для более быстрого прохода на обсадной трубе делается площадка, на не встает работник. Он располагается над скважиной, понемногу приподнимая и опуская желонку. По мере того как грунт набирается, обсадная труба под весом работника, опускается.

В вязких глинистых грунтах работать можно без обсадных труб. Если глина слишком плотная, сначала тоже используют долото, разрыхляя грунт примерно на 50-70 см. Потом желонкой его вынимают. Используется тоже плоский клапан с уплотнением из резины или кожи.

Если глина сухая и плотная, каждый раз вытащив желонку, в скважину наливают несколько ведер воды. После того как появится вода из водоносного соя, доливать ее сверху не нужно.

Если породы очень мягкие, иногда клапан снимают. И бурят только самой трубой, поднимая ее на 2-3 метра над дном и сбрасывая.

Схема желонирования с насосом

Вынимать желонку для чистки скважины даже с помощью лебедки очень сложно. Значительное время уходит не на работу в скважине, а на подъем-очистку-спуск желонки. Небольшая модернизация позволит оптимизировать работу устройства. Обратную сторону корпуса из трубы следует наглухо заварить.

Из нее делают отвод и ставят туда специальный штуцер, предназначенный для отводного шланга. К шлангу присоединяют насос, который рассчитан на перекачивание жидкостей с существенными механическими загрязнениями.

Такая схема позволяет отказаться от постоянных подъемов желонки на поверхность и ее повторного опускания.

Загрязнения из камеры желонки в этом случае будут удаляться с помощью насоса. Желонку, снабженную насосом, нужно просто приподнимать и опускать, чтобы разрыхлить и переместить в камеру загрязненную жидкость.

Этот способ очистки эффективен при сильном заиливании или запесочивании. Для обычной прочистки скважины подойдет желонка без насоса.

Галерея изображений

Фото из

Рытье шурфа перед началом бурения

Бурение первых метров желонкой

Самодельная буровая установка

Лебедка в бурении желонкой

Использование при бурении

Для бурения скважин, длина прибора должна быть около 2 метров. Чем он тяжелее, тем эффективнее будет захватывать грунт.

  • Приподнимать приспособление нужно примерно на 20-50 см над дном, после чего, резко бросать вновь.
  • Вынимать оборудование нужно плавно и аккуратно.
  • На бурение ударно-канатным методом, без опыта, может уйти трудовая неделя и более.

Следите, чтобы длина тросика соответствовала длине трубы. Бывает, что труба зависает, прибор углубляется всё ниже и может попасть под её край и застрять. В этом случае, систему придётся поднимать – потеряете много сил и времени.

Итак, при помощи желонки можно пробить или почистить скважину, не затрачивая средств на электроэнергию. В продаже есть заводские модели, но мастера осилят и собственноручное изготовление нехитрого прибора.

Полезное видео

Делаем клапан:

Пошаговый процесс создания лепестковой:

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...