Желонка для скважины своими руками: пример изготовления + как ей правильно работать

Клапанные системы для желонки

Самый сложный элемент желонки – клапан. Здесь есть два основных варианта: лепестковый клапан и шаровый. Задача у этого элемента одна: впустить грязь или грунт внутрь трубы и не позволить ей вылиться наружу.


Если клапан прилегает плотно, то желонка будет эффективно захватывать не только плотные загрязнения, но и воду, что повысит эффективность очистки. А вот на некоторых легких грунтах бурение можно выполнять и вовсе без клапана.

Вариант №1 – конструкция лепесткового клапана

Лепестковый клапан прост в изготовлении, но не слишком долговечен. Он представляет собой овальную (эллипсоидную) пластину из пружинящего материала: металла или полимера.

Клапан закрепляют по центру трубы. Под воздействием потока воды края эллипса раскрываются, пропуская грунт или ил внутрь желонки. Для более эффективного прилегания клапана к стенкам желонки используют резиновый или кожаный уплотнитель.

Принцип действия откидного клапана похож на работу дверки. При ударе желонки о грунт он давит на дверку, открывая её. А когда желонку приподнимаем для следующего удара, дверка-клапан под действием массы грунта закрывается

При поднимании желонки с лепестковым клапаном его “лепестки” закрываются. Но постоянные движения довольно быстро изнашивают клапан, он просто выходит из строя.

Еще один вариант лепесткового клапана – задвижка на пружине, а закрывается с помощью достаточно мощной пружины.

Конструкция не сложная, ее можно применять и при очистке скважины, и при бурении желонкой. Народные умельцы придумывают и собственные, вполне эффективные варианты клапанов для желонки.

Вариант №2 – изготовление шарового клапана

Шаровый клапан представляет собой воронку, устье которой плотно закрыто шариком соответствующего размера.

Самая сложная задача при изготовлении этого клапана – обзавестись подходящим шариком. Он должен закрывать довольно большую дыру, в которую будет поступать загрязненная вода и быть достаточно тяжелым, чтобы опускаться и закрывать клапан надежно и быстро.

Есть три варианта заполучить такой шарик:

  • просто найти его среди старого металлолома, например, снять с большого подшипника;
  • заказать изготовление нужной детали у токаря, который выточит шарик на станке;
  • самостоятельно сделать шарик, используя подручные средства.

Чтобы сделать шарик самостоятельно, необходимо найти полый пластмассовый или резиновый мячик, такие продаются в магазинах игрушек. В магазине для охотников следует купить достаточное количество свинцовой дроби. Кроме того, понадобится эпоксидный или любой другой водостойкий клей.

Игрушечный шарик разрезают пополам. Каждую половинку заполняют смесью из дроби и клея. После высыхания половинки нужно склеить и отшлифовать, шарик готов.

Вместо свинцовой дроби подойдут любые тяжелые металлические шарики, например, вынутые из старых подшипников. Можно и отлить шарик из расплавленного свинца, но этот процесс немного сложнее.

Эта схема наглядно описывает изготовление желонки с шариковым клапаном. Шарик упирается в специальную шайбу на дне, сверху следует установить защитную решетку

Размеры шарика должны составлять примерно 60-75% от диаметра обсадной трубы скважины. Вторая часть шарового клапана представляет собой толстую металлическую шайбу, в которой вырезают воронкообразное посадочное место под шарик. Обычно сначала находят или делают шарик, а потом изготавливают шайбу подходящей конфигурации.

Для шарика вытачивают специальное “седло” с отверстием, которое этот шарик и закрывает. Отверстие клапана должно быть достаточно большим, чтобы внутрь попадало много грунта.


Если этого не происходит, отверстие растачивают, насколько позволяет диаметр шарика. Если принято решение поручить изготовление шарика токарю, то имеет смысл сразу же заказать и седло для него, т.е. весь клапан.

Устройство и принцип работы желонки

Приспособление имеет цилиндрическую форму, в принципе работы используются свойства гравитации.

Особенности конструкции:

  1. Функциональная часть – тяжелая труба.
  2. В нижней части расположен затворный механизм и острые элементы.
  3. Сверху предусмотрены проушины для фиксации каната или троса.
  4. На верхнем срезе устанавливается решетка, предотвращающая выбросы крупнофракционных пород.

Инструмент имеет с одной стороны проволочную петлю, на другом конце – клапан и режущее устройство. Агрегат роняют в шахту, зацепив тросом или канатом. В процессе бурения края желонки разрыхляют почву и скопившиеся загрязнения. Содержимое дна колодца попадает внутрь. Инструмент приподнимают и снова сбрасывают. После заполнения трубы устройство поднимают на поверхность, после очищения снова опускают в шахту. Цикл повторяется до полного освобождения дна от загрязнений.

При использовании данной технологии чистка донной поверхности занимает от 2 до 8 дней, большего времени требует бурение.

Состав элементов инструмента

Главными составными частями устройства желонки являются следующие элементы:

Отрезок полой стальной, реже чугунной, трубы длиной до 3-х метров и внутренним диаметром ≤ 60 мм. Толщина стенок ≥ 4 мм. Чем толще и длинней труба, тем больше масса сбрасываемого снаряда и эффективность его использования. Но с возрастанием веса увеличиваются прилагаемые усилия по его подъёму из ствола обсадки. Запорный обратный клапан для задержки в полости трубы разработанной породы, илистых частиц и воды. Различаются следующие разновидности по конструктивным особенностям: шаровые. На расстоянии 5-ти см от низа трубы внутрь её прочно приваривается толстая шайба или конусная пластина с отверстием посередине сечением немного меньше размера шара

Важно, чтобы шар, помещённый внутрь стакана, плотно закупоривал отверстие. Стальной шар примерно на 25% меньше диаметра трубного стакана

Рекомендуется использовать шарик из большого подшипника, можно найти подходящий на рынке или заказать изготовление в токарной мастерской; пластинчатые с поворотным шарниром и приваренным к внутренней части стальным штырьком для ограничения открытия до 800. Герметичность обеспечивается при помощи полосок резины; лепестковые, состоящие из двух шарнирно прикреплённых внутри трубного стакана тонких стальных или полимерных пластин, чтобы лепестки не имели возможность вылететь вверх при гидравлическом ударе, устанавливаются ограничительные упоры. Принцип действия любой системы клапанов подобен действию шторок, пропускающих перемешенную с водой грязь только в одном направлении. Наиболее надёжен и долговечен в эксплуатации шариковый клапан. Ударный башмак из трубы, соединяемый резьбовым соединением с основным стаканом путём ввинчивания в него. Для облегчения разработки грунтов башмаки оснащаются режущей кромкой или несколькими острыми зубьями. Рекомендуется термическое закаливание этих деталей, что значительно продлит длительность эксплуатации. При использовании шарикового обратного клапана необходим ограничитель для предупреждения вылета шара из стакана. В некоторых источниках предусматривается устройство предохранительной металлической решётки, что не самый лучший вариант. Время падения шара после удара об такую высоко расположенную решётку занимает определённое время, в течение которого проникшая в стакан смесь не даст шару возможность закрыть входное отверстие. Эффективней будет работать приваренный внутри стакана примерно на 0,5 м от низа толстый стальной гладкий стержень. Стальные ушки или прочно закреплённая к верху инструмента скоба. Металлический трос или прочный синтетический канат.

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.

Особенности использования желонок при бурении

Как уже было отмечено, применение желонки в качестве бурильного инструмента непопулярно  по причине трудоёмкости и длительности процесса. При этом самодельную желонку бросают в скважину с ускорением, чтобы слежавшийся осадок или порода могли разрыхлиться и без проблем попасть внутрь.

  • Таким способом, который называется ударным, можно пройти максимум метров 10 шурфа, тогда как при использовании вращающегося в увлажняемом грунте бура за это же время можно достичь 20-метровой глубины. Но есть ситуации, когда без желонки при устройстве скважины не обойтись.
  • Для ручного бурения заводы их тоже выпускают. Фабричные желонки не столь уж сильно отличаются по конструкции – другим может быть разве что способ сбрасывания поднятого грунта.
  • К ним так прилагается комплект труб для наращивания штанги, посредством которой производится вращение и углубление желонки в толщу грунта. Для освобождения полости клапанная часть (башмак) отвинчивается, и содержимое выливается без необходимости переворачивания инструмента.
  • Наиболее полезной в процессе бурения желонка может быть при прохождении плывуна. Это вязкая дрейфующая в грунте масса из несвязных песчаных и глинистых частиц, которая способна доставить частным копателям немало неприятных минут.
  • Плывун обязательно нужно пройти, потому что он хоть и перенасыщен водой, но её не отдаёт — да и к тому же она слишком грязная. И вот тут желонка является просто незаменимым инструментом.

Вот как примерно выглядит процесс прохождения плывуна:

Фото, шаги Комментарий
Шаг 1 – начальное бурение Сначала проходка начинается обычным буром с широкими лопастями.
Шаг 2 – наращивание штанги По мере его заглубления штанга наращивается.
Шаг 3 – вращение бура Вращать бур можно одному специальным инструментом, или вдвоём, посредством продетого в сквозные отверстия рычага.
Шаг 4 – выемка грунта Вынутый лопастями грунт относят в сторонку и складывают на носилки или другую тару.
Шаг 5 – установка трубной обсады Пройдя вглубь пару метров, можно начинать устанавливать обсадную трубу.
Шаг 6 – использование проходчика плывуна При наличии плывуна для его прохождения придётся пользоваться специальным буром с мелкими витками.
Шаг 7 – осаживание трубы Он вставляется в трубу и вкручивается в толщу плывуна. Параллельно труба осаживается вот таким нехитрым способом.
Шаг 8 – смена инструмента Вот теперь требуется желонка, которую и надевают на штангу вместо бура.
Шаг 9 — выемка грязевой массы плывуна С помощью желонки вычерпывают грязную жижу, попавшую в обсадную трубу – и делают это до тех пор, пока там не останется чистая вода.

И в наш высокотехнологичный век находится применение такому несложному по конструкции приспособлению как желонка, особенно полезному при встрече с плывуном во время бурения — или для банальной прочистки скважины. Помните только, что труба, которая используется для изготовления этого своеобразного инструмента, по диаметру должна быть на пару сантиметров меньше окружности ствола.

Как быстро сделать желонку для скважины из обычной трубы


Желонка для скважины собирается своими руками из простых материалов:

  • Стальная или чугунная труба с толщиной стенки от 2 мм. Оптимальный вариант – от 2 до 4 мм. Длина трубы может составлять до 3 м.
  • Стальная сфера или металлические пластины, из которых формируется запорный клапан.
  • Соединительный подвижный механизм для пластинчатого клапана, резиновая полоска для уплотнения, ограничитель (металлический палец, болт), если используется шар.
  • Материал для решетки в верхней части (стальной провод, плоские пластины), крепкий трос для поднятия устройства.

Типы конструкции и расчет параметров

Существуют 2 основных типа конструкции с разными клапанными системами:

  1. С шаровой системой.
  2. С пластинчатым (лепестковым) запорным механизмом.

Конструкция с шаром более долговечна. Такой механизм не подвержен поломкам и износу.

Чертеж желонки для скважины для самостоятельного изготовления с использованием металлической сферы и подвижной пластины представлен ниже.

Желонки с разными клапанами

Длина корпуса рассчитывают исходя из назначения устройства. В бурении используют толстостенную трубу длиной от 2,5 м. В процессе чистки достаточно корпуса размером 70 – 90 см. От заданного параметра напрямую зависит общий вес конструкции. Слишком тяжелая будет вызывать трудности с подъемом заполненной желонки, а малого веса трубы недостаточно, чтобы создать мощный гидроудар.

Диаметр сферы для клапана составляет от 50% до 75% внутреннего диаметра трубы, основание изготавливается в виде конуса. Желонка для скважины с лепестковым или клапаном-пластиной оборудуется подвижным запором из полимера или металла, диаметр которого на 2 – 3 мм меньше внутреннего диаметра трубы.

Изготовление желонки

Рассмотрим подробно, как сделать желонку для бурения скважины и модернизировать ее после пробивки для чистки:

На начальном этапе необходимо обрезать трубу с двух сторон.

Заготовка с обрезанным краем

Для изготовления шаровидного клапана нужно подобрать металлический массивный шар из подшипников, если есть возможность – заказать у токаря. К нижнему концу трубы крепится шайба или конусоподобная площадка. Посадочное место приваривается к основанию.

Клапан, посадочное место перед сборкой

Стакан с плоским (пластинчатым) клапаном крепится к основанию с помощью резьбового соединения или сваркой. Изготовить запорную пластину можно из любой стали, остатка заглушенной трубы. Края пластины обрабатываются до гладкости. Дополнительно можно уплотнить конструкцию резиновыми прокладками. Клапан может состоять из двух лепестков.

Плоский клапан в стакане с резьбовым соединением

  • В устройстве с шаровым запорным механизмом нужно сделать ограничивающий упор, который не даст сфере вылететь через верх заполненной желонки. Если конструкция предназначена для чистки скважины, достаточно приварить решетку на верхнем конце.
  • Сверху приваривается поперечный упор по диаметру для фиксации крюка. Также можно использовать в качестве ручки мощный провод, для крепления которого придется просверлить два отверстия.

Упор для фиксации подъемного крюка

3 способа ускорить бурение и чистку

Главный помощник в ускорении и облегчении процесса пробивки – острый край. Целесообразно заточить внутреннюю поверхность, также используется дополнительный метод: к основанию привариваются острые клыки, благодаря которым желонка глубже погружается в грунт.

К верхнему краю можно герметично присоединить шланг, подключенный к насосу. В таком случае не придется каждый раз полностью извлекать устройство для освобождения от глины, песка, ила.

Особое внимание стоит уделить размерам и плотности входа желонки в скважину. Короткая труба будет биться о стенки, а скорость погружения и сила удара – снижаться


Слишком большой диаметр желонки приведет к заклиниванию устройства внутри скважины.

Желонка буровая и особенности ее использования на разных грунтах

Проведение буровых работ желонкой по популярности стоит на последнем месте — процесс трудоемкий, длительный и малоэффективный, неприемлемый для больших расстояний. Если абиссинскую скважину глубиной до 30 м частники бурят в течение светового дня, то специальной заводской буровой желонкой без применения спецтехники проходят около 1 м в час.

В бытовых условиях самодельной желонкой ударного принципа действия (ее бросают с высоты в шахту) можно пробурить мелкую скважину глубиной около 10 м, если сделать более сложную конструкцию с вращением трубы и подачей воды в канал, достигают глубин до 20 м.

Заводская желонка для ручного бурения скважин на воду по конструкции не сильно отличается от бытовой лепестковой, основная разница заключается в методе освобождения от поднятого грунта и наличии системы труб, с помощью которых производится вращение и опускание на большую глубину. При проведении буровых работ желонкой с увеличением глубины к ней последовательно подсоединяют трубы на резьбу или через втулки со сквозными диаметральными отверстиями. Через аналогичные отверстия производится вращение трубопровода, приваренного к желонке, толстым прутом вокруг его оси. Для освобождения от грунта, клапанная часть отделяется от основной и грязь выливается через нижний торец без переворачивания корпуса.

Разновидности буровых желонок

Бурение с помощью желонки в различных грунтах имеет следующие особенности:

  • При наличии плывунов удобнее всего проходить их с помощью желонки. Для этого предварительно проделывает винтовым буром неглубокий канал и помещают в него обсадную трубу. Погружают в нее желонку и начинает проводить бурение, постоянно извлекая на поверхность грязевую массу от плывуна и одновременно углубляя обсадную трубу, оказывая на нее физическое давление. Таким образом, происходит бурение с одновременной установкой обсадной колонны, предотвращающей размывание скважинного канала поверхностными грунтовыми водами.
  • Принцип работы желонки связан с извлечением на поверхность грязевой массы, поэтому при проведении буровых работ с одновременным монтажом обсадной колонны в случае сухого песчаного грунта, канал постоянно наполняют водой и затем извлекают наружу осадочную смесь.
  • Мягкую глинистую породу не всегда рационально растворять водой. Иногда проще снять мешающий клапан и вкручивать в глину только полую трубу, при этом пластичная и липкая масса будет оставаться в трубе при подъеме на поверхность без присутствия клапана.
  • Если при бурении на пути встречается слой гравия или щебня, обсадную колонну не забивают, а приподнимают немного вверх во избежание уплотнения каменной массы. Желонку вращают с оказанием меньшего давления на грунт, замедляя скорость проходки и немного увеличивая количество поданной в канал воды.
  • Трубу поднимают после проходки 0,5 — 0,7 м, с углублением из-за возросшей массы конструкции интервал расстояний сокращают с учетом прилагаемых физических усилий.

Бурение скважины с помощью желонки

Механическая желонка — основной вариант ручной прочистки скважин при отсутствии погружного дренажного или вибрационного электронасоса, которые наиболее часто используют для прокачки заиленных скважинных источников. Желонку для скважины несложно изготовить по чертежам самому при наличии труб подходящего диаметра и металлических пластин, при этом можно обойтись без сварочного аппарата. Конструктивное исполнение желонки не рассчитано на проведение индивидуальных буровых работ кроме специальных случаев борьбы с плывунами, для этого намного проще воспользоваться обычным буром в сочетании с технологией гидробурения.

Бурение и чистка скважины с помощью желонки

Прежде чем желонить скважину своими руками, стоит позаботиться об установке, которая облегчит работу. Готовые конструкции есть в продаже, самостоятельно собрать установку также не составит труда. Потребуется подготовить три-четыре опоры из массивных балок или труб. Конструкция устанавливается в виде пирамиды над местом бурения. Желонка подвешивается на трос. Ударным методом забивается в скважину, для освобождения от грунта полностью поднимается на поверхность. Дополнительно используют лебедку для легкого подъема.

Готовая установка для ручного бурения

Правила чистки и обслуживания скважины

Чистка скважины должна выполняться регулярно. Особенно подвержены заиливанию системы, которые длительное время не используются. Перед тем, как приступать к чистке, необходимо визуально осмотреть внутреннюю поверхность скважины, исключить деформацию трубы.

Новая скважина может использоваться без очистки приблизительно год. Стоит подготовить желонку для чистки скважины своими руками, если:

  • Струя становится тоньше через несколько минут после включения крана.
  • Насосом засасывается воздух.
  • В воде присутствуют примеси.
  • Скважину не использовали несколько месяцев.

Ограничения использования

Желонка для скважины – инструмент, использовать который придется несколько раз в году, чтобы содержать скважину в рабочем состоянии как можно дольше. Трудности с самостоятельной очисткой могут возникнуть, если стенки скважины деформированы, потеряли целостность, а процесс заиливания сильно запущен.

Самостоятельное бурение целесообразно, если позволяет структура грунта. Желонкой можно забить скважину или сделать диагностический прокол на мягком, песчаном, влажном грунте. В других случаях процесс лучше доверить спецтехнике под руководством специалистов.

После длительной эксплуатации скважины, со временем она заиливается, что непосредственно влияет на снижение дебита. Для того чтобы ее почистить, можно использовать помпу либо инжекторный пистолет. Но если подобное оборудование не доступно, для ее чистки часто используются желонку.

Ее можно сделать как самостоятельно, так и приобрести в магазине. В данной статье мы расскажем вам, какая бывает желонка и как ее можно сделать своими руками.


С этим читают