水井成井工藝(最新PPT)

1、n填礫填礫n止水止水鑄鐵井管，鋼質(zhì)井管，玻璃鋼井管，鑄鐵井管，鋼質(zhì)井管，玻璃鋼井管，聚氯乙烯井管（聚氯乙烯井管（PVCPVC）；）；表表1-1 井壁管類型選擇井壁管類型選擇纏絲過濾管，橋式過濾管，聚氯乙纏絲過濾管，橋式過濾管，聚氯乙烯（烯（PVCPVC）過濾管，玻璃鋼過濾管，貼礫過濾管，籠狀過）過濾管，玻璃鋼過濾管，貼礫過濾管，籠狀過濾，包網(wǎng)過濾管，裸眼過濾管。濾，包網(wǎng)過濾管，裸眼過濾管。圓孔濾水管結(jié)構(gòu)圖圓孔濾水管結(jié)構(gòu)圖2 條縫濾水管的條縫形式圖條縫濾水管的條縫形式圖條縫的寬度取決于含水層的粒度，其標(biāo)準(zhǔn)寬度為條縫的寬度取決于含水層的粒度，其標(biāo)準(zhǔn)寬度為: 2.0, 2.5, 3.0, 4.0mm

2、。長(zhǎng)度一般為。長(zhǎng)度一般為150mm，各排條縫之間的距離為，各排條縫之間的距離為10-20mm。筋條濾水管筋條濾水管1-短管；短管；2-筋條；筋條；3-支撐圈支撐圈1.4.5 包網(wǎng)濾水管包網(wǎng)濾水管包網(wǎng)濾水管包網(wǎng)濾水管1-骨架管；骨架管；2-鋼筋；鋼筋；3-包網(wǎng)包網(wǎng)1.4.6 礫石濾水管礫石濾水管 筐狀礫石濾水管和筐狀礫石濾水管和帶罩礫石濾水管帶罩礫石濾水管礫石濾水管礫石濾水管A-填充式；填充式；B-筐狀礫石濾水管；筐狀礫石濾水管；C-帶罩礫石濾水管帶罩礫石濾水管1-濾水管骨架或網(wǎng)狀濾水管；濾水管骨架或網(wǎng)狀濾水管；2-礫石填料；礫石填料；3-鐵質(zhì)填礫筐；鐵質(zhì)填礫筐；4-外罩外罩1.4.7. 1.4

3、.8.1.4.9.過濾管類型及選擇過濾管類型及選擇續(xù)表續(xù)表1-2 續(xù)表續(xù)表1-2 表表3-1 下管方法選擇下管方法選擇4. 填礫填礫n填礫是在濾水管與含水層孔壁之間，填入大于含水層砂粒直徑的礫填礫是在濾水管與含水層孔壁之間，填入大于含水層砂粒直徑的礫石材料，造成一個(gè)人工過濾層，以增大出水量。石材料，造成一個(gè)人工過濾層，以增大出水量。這一工序必須在下這一工序必須在下完井管后立即進(jìn)行，完井管后立即進(jìn)行， 如拖延時(shí)間過長(zhǎng)，則易造成孔壁坍塌、涌砂、如拖延時(shí)間過長(zhǎng)，則易造成孔壁坍塌、涌砂、縮徑等現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成鉆孔報(bào)廢。因此，必須及時(shí)認(rèn)真做好填縮徑等現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成鉆孔報(bào)廢。因此，必須及時(shí)認(rèn)真做好填

4、礫工作。礫工作。n在濾水管與孔壁之間形成一個(gè)人工過濾層。經(jīng)過洗井和抽水試驗(yàn)后，在濾水管與孔壁之間形成一個(gè)人工過濾層。經(jīng)過洗井和抽水試驗(yàn)后，使礫料顆粒有規(guī)律地進(jìn)行排列，即由濾水管向外礫料逐漸由大變小，使礫料顆粒有規(guī)律地進(jìn)行排列，即由濾水管向外礫料逐漸由大變小，以增大濾水管外的濾水性能，減少進(jìn)水時(shí)的水頭損失，可增大單井以增大濾水管外的濾水性能，減少進(jìn)水時(shí)的水頭損失，可增大單井出水量。出水量。n由于人工過濾層的形成，可防止含水層中細(xì)小砂礫涌進(jìn)管內(nèi)起擋砂由于人工過濾層的形成，可防止含水層中細(xì)小砂礫涌進(jìn)管內(nèi)起擋砂濾水作用，故可延長(zhǎng)水井使用壽命。濾水作用，故可延長(zhǎng)水井使用壽命。a.平衡井壁與井管之間的力學(xué)

5、狀態(tài)。平衡井壁與井管之間的力學(xué)狀態(tài)。4.1 礫料的選擇礫料的選擇礫料的規(guī)格、形狀和材質(zhì)，直接影響人工過濾層的透水性礫料的規(guī)格、形狀和材質(zhì)，直接影響人工過濾層的透水性和井水中的含砂量。為增加水井出水量，延長(zhǎng)水井使用壽和井水中的含砂量。為增加水井出水量，延長(zhǎng)水井使用壽命，必須合理選擇礫料。命，必須合理選擇礫料。正確的選擇礫料規(guī)格是減少涌砂，取得最大出水量的基本正確的選擇礫料規(guī)格是減少涌砂，取得最大出水量的基本保證。合理的礫料規(guī)格，必須通過對(duì)含水砂層的篩分資料保證。合理的礫料規(guī)格，必須通過對(duì)含水砂層的篩分資料來確定，礫料顆粒的大小決定填礫層的濾水性能。根據(jù)試來確定，礫料顆粒的大小決定填礫層的濾水性能

6、。根據(jù)試驗(yàn)證明，礫料與含水砂層顆粒間的合理級(jí)配關(guān)系為：礫料驗(yàn)證明，礫料與含水砂層顆粒間的合理級(jí)配關(guān)系為：礫料直徑直徑D 50 應(yīng)為含水砂層粒徑應(yīng)為含水砂層粒徑d50 的的6-10 倍。即：倍。即： 當(dāng)比值過大時(shí)滲透性能好，擋砂作用差，水中含砂量當(dāng)比值過大時(shí)滲透性能好，擋砂作用差，水中含砂量大，細(xì)顆粒易堵塞間隙；比值過小擋砂作用好，但砂層中大，細(xì)顆粒易堵塞間隙；比值過小擋砂作用好，但砂層中的細(xì)砂沖不走堆積在礫料周圍，使進(jìn)水阻力增加，滲透性的細(xì)砂沖不走堆積在礫料周圍，使進(jìn)水阻力增加，滲透性能差。選擇填礫規(guī)格時(shí)，可參考表能差。選擇填礫規(guī)格時(shí)，可參考表4-1。表表4-1 選擇填礫規(guī)格選擇填礫規(guī)格4-2

7、 礫料形狀、材質(zhì)及填礫厚度、高度礫料形狀、材質(zhì)及填礫厚度、高度礫料形狀以渾圓狀為佳礫料形狀以渾圓狀為佳，渾圓狀礫料具有較高的透水性和阻擋砂礫的，渾圓狀礫料具有較高的透水性和阻擋砂礫的能力。帶有棱角的人工碎石，往往造成井水中含砂量增加。能力。帶有棱角的人工碎石，往往造成井水中含砂量增加。礫料的材礫料的材質(zhì)以堅(jiān)硬、不易被腐蝕的石英砂礫為好。質(zhì)以堅(jiān)硬、不易被腐蝕的石英砂礫為好。增大填礫層的厚度，擴(kuò)大人工過濾層范圍，可增大水井的出水量。因增大填礫層的厚度，擴(kuò)大人工過濾層范圍，可增大水井的出水量。因此，在條件允許時(shí)，應(yīng)盡量加大填礫厚度，一般填礫厚度為此，在條件允許時(shí)，應(yīng)盡量加大填礫厚度，一般填礫厚度為7

8、5-100 mm 。填礫高度：應(yīng)考慮洗井、抽水過程中礫料會(huì)密實(shí)下沉（一般下沉填礫高度：應(yīng)考慮洗井、抽水過程中礫料會(huì)密實(shí)下沉（一般下沉15 -110） 填礫高度應(yīng)超過含水層頂板，超過的高度應(yīng)根據(jù)含水層的具填礫高度應(yīng)超過含水層頂板，超過的高度應(yīng)根據(jù)含水層的具體條件來確定。一般要求超過含水層頂板體條件來確定。一般要求超過含水層頂板3-5 m 。若被開采含水層靠。若被開采含水層靠近咸淡水界面時(shí)，填礫高度要低于咸淡水界面近咸淡水界面時(shí)，填礫高度要低于咸淡水界面5 m以上。以上。填礫量的計(jì)算填礫量的計(jì)算n孔內(nèi)所需礫料的數(shù)量可用下式計(jì)算：孔內(nèi)所需礫料的數(shù)量可用下式計(jì)算：n Q 0.85 （D 2 d2） L

9、Kn式中：式中：Q - 填礫所需數(shù)量，填礫所需數(shù)量，m 3 ；n D - 孔徑，孔徑，m ；n d - 井管直徑，井管直徑，m ；n L - 填礫孔段的長(zhǎng)度，填礫孔段的長(zhǎng)度，m ；n K - 超徑系數(shù)一般取，超徑系數(shù)一般取，1.2 1.5 。5. 止止 水水為了對(duì)目的含水層以外的其它含水地層或非含水層進(jìn)行封為了對(duì)目的含水層以外的其它含水地層或非含水層進(jìn)行封閉與隔離，以防止對(duì)目的含水層的干擾或污染，為此目的閉與隔離，以防止對(duì)目的含水層的干擾或污染，為此目的而進(jìn)行的處理工作稱為止水而進(jìn)行的處理工作稱為止水。水文地質(zhì)鉆孔和供水鉆孔一般均采用套管隔離的方法進(jìn)行水文地質(zhì)鉆孔和供水鉆孔一般均采用套管隔離的

10、方法進(jìn)行止水，在止水位置用止水材料封閉套管與孔壁之間的間隙。止水，在止水位置用止水材料封閉套管與孔壁之間的間隙。選用的止水材料必須符合經(jīng)濟(jì)、耐久、可靠的原則。常用選用的止水材料必須符合經(jīng)濟(jì)、耐久、可靠的原則。常用的止水材料有下列幾種的止水材料有下列幾種:海帶海帶具有柔軟、遇水膨脹、壓縮后不透水、氣等性能（海帶遇水后兩具有柔軟、遇水膨脹、壓縮后不透水、氣等性能（海帶遇水后兩小時(shí)內(nèi)體積劇增，四小時(shí)趨于穩(wěn)定，膨脹后體積增大（小時(shí)內(nèi)體積劇增，四小時(shí)趨于穩(wěn)定，膨脹后體積增大（3-4 倍）倍） 因此，因此， 多用在松散地層與基巖鉆孔中作臨時(shí)性止水材料多用在松散地層與基巖鉆孔中作臨時(shí)性止水材料，選用的海帶以

11、肉厚、，選用的海帶以肉厚、葉寬、體長(zhǎng)者為好。葉寬、體長(zhǎng)者為好。橡膠橡膠具有彈性和對(duì)水氣不滲透的特性，將其制成一定幾何形狀如膠球、具有彈性和對(duì)水氣不滲透的特性，將其制成一定幾何形狀如膠球、膠圈、膠囊等，固定在止水管外部，進(jìn)行壓縮、充氣或充水等方法使膠圈、膠囊等，固定在止水管外部，進(jìn)行壓縮、充氣或充水等方法使之膨脹，將止水管與孔壁環(huán)狀間隙封閉，從而達(dá)到止水目的。之膨脹，將止水管與孔壁環(huán)狀間隙封閉，從而達(dá)到止水目的。橡膠止橡膠止水一般適用于較完整的基巖孔或探采結(jié)合孔的管內(nèi)臨時(shí)止水，在松散水一般適用于較完整的基巖孔或探采結(jié)合孔的管內(nèi)臨時(shí)止水，在松散地層中也可使用。地層中也可使用。粘土粘土具有一定粘結(jié)力

12、和抗剪強(qiáng)度，壓實(shí)后具有不透水性。具有一定粘結(jié)力和抗剪強(qiáng)度，壓實(shí)后具有不透水性?？稍谝恍┑乜稍谝恍┑叵滤袎翰桓?、流量不大松散地層或基巖中作永久止水材料下水承壓不高、流量不大松散地層或基巖中作永久止水材料。其優(yōu)點(diǎn)。其優(yōu)點(diǎn)是操作方便、成本低、止水效果可靠等。使用時(shí)多將粘土搓成直徑是操作方便、成本低、止水效果可靠等。使用時(shí)多將粘土搓成直徑30 -40mm的小球，經(jīng)陰干后投入孔內(nèi)、投入厚度一般為的小球，經(jīng)陰干后投入孔內(nèi)、投入厚度一般為3-5 m 。水泥水泥具有良好的隔水性，能在水中硬化，并且與孔壁巖石有一定的膠具有良好的隔水性，能在水中硬化，并且與孔壁巖石有一定的膠結(jié)力，是一種很好的結(jié)力，是一種很好的

13、永久止水材料永久止水材料。粘土球?yàn)樘钪顾惩燎驗(yàn)樘钪顾?） 粘土球必須揉實(shí)、風(fēng)干，投入速度粘土球必須揉實(shí)、風(fēng)干，投入速度不宜過快，以防中途堵塞，并以大小不同不宜過快，以防中途堵塞，并以大小不同直徑的粘土球混雜投入，以縮小粘土之間直徑的粘土球混雜投入，以縮小粘土之間的空隙。在投的過程中要經(jīng)常測(cè)量孔深，的空隙。在投的過程中要經(jīng)常測(cè)量孔深，如發(fā)現(xiàn)中間架橋要及時(shí)處理，投球結(jié)束后，如發(fā)現(xiàn)中間架橋要及時(shí)處理，投球結(jié)束后，再投入再投入1 -2 m 粘土碎塊，以使其遇水溶化粘土碎塊，以使其遇水溶化后充填在粘土球間隙中，以增強(qiáng)止水效果。后充填在粘土球間隙中，以增強(qiáng)止水效果。（2） 填礫后，要用提筒或活塞進(jìn)行提

14、、填礫后，要用提筒或活塞進(jìn)行提、拉洗井以使礫料沉實(shí)，然后再進(jìn)行粘土球拉洗井以使礫料沉實(shí)，然后再進(jìn)行粘土球圍填止水。圍填止水。粘土球?yàn)樘钪顾惩燎驗(yàn)樘钪顾?-井管；2-粘土球；3-礫料；4-濾水管；5-沉淀管6. 洗洗 井井6.1 洗井的目的洗井的目的: 洗井：洗井：清除井壁上的泥皮，把深入到含水層中的泥漿抽吸出清除井壁上的泥皮，把深入到含水層中的泥漿抽吸出來，恢復(fù)含水層來，恢復(fù)含水層 的孔隙；甚至抽出含水層的一部分細(xì)顆粒，的孔隙；甚至抽出含水層的一部分細(xì)顆粒，擴(kuò)大含水層的孔隙，形成人工過濾層。擴(kuò)大含水層的孔隙，形成人工過濾層。清除在鉆進(jìn)過程中孔內(nèi)巖屑和泥漿對(duì)含水層的封閉。清除在鉆進(jìn)過程中孔內(nèi)巖

15、屑和泥漿對(duì)含水層的封閉。抽出濾水管周圍含水層中的泥土、粉砂，細(xì)砂以疏通水路。抽出濾水管周圍含水層中的泥土、粉砂，細(xì)砂以疏通水路。在濾水管周圍形成一層由粗到細(xì)的良好的人工濾水層，以增在濾水管周圍形成一層由粗到細(xì)的良好的人工濾水層，以增大濾水管周圍的滲透性能，使其達(dá)到應(yīng)有的出水量和使用壽大濾水管周圍的滲透性能，使其達(dá)到應(yīng)有的出水量和使用壽命。洗井工作必須在下管，填礫，止水后立即進(jìn)行，以防止命。洗井工作必須在下管，填礫，止水后立即進(jìn)行，以防止因停置時(shí)間過長(zhǎng)，井壁泥皮硬化，造成洗井困難，影響鉆井因停置時(shí)間過長(zhǎng)，井壁泥皮硬化，造成洗井困難，影響鉆井的出水量。的出水量。6.2 洗井方法洗井方法: 噴嘴反沖

16、洗井噴嘴反沖洗井 空氣激蕩洗井空氣激蕩洗井 噴射洗井噴射洗井7. 抽水試驗(yàn)抽水試驗(yàn)n水量測(cè)量水量測(cè)量n測(cè)量水量的工具有量水堰、量水箱、水表等。測(cè)量水量的工具有量水堰、量水箱、水表等。在水文地質(zhì)勘探工作中最常用的是量水堰。在水文地質(zhì)勘探工作中最常用的是量水堰。n堰口為一頂角向下的直角等腰三角形，堰口為一頂角向下的直角等腰三角形， 堰口堰口高高35cm ，堰箱長(zhǎng)，堰箱長(zhǎng)2 m ，寬，寬1 m ，高，高08 m 。堰箱內(nèi)設(shè)有擋水板，以使水面平穩(wěn)。堰口旁堰箱內(nèi)設(shè)有擋水板，以使水面平穩(wěn)。堰口旁設(shè)有帶刻度的標(biāo)尺，用以觀測(cè)水流的高度。設(shè)有帶刻度的標(biāo)尺，用以觀測(cè)水流的高度。抽水時(shí)，井水注入堰箱，經(jīng)擋水板由堰口

17、流抽水時(shí)，井水注入堰箱，經(jīng)擋水板由堰口流出，水流流經(jīng)堰口時(shí)的高度出，水流流經(jīng)堰口時(shí)的高度H ，可由標(biāo)尺讀，可由標(biāo)尺讀出，然后用公式計(jì)算出水量。出，然后用公式計(jì)算出水量。三角堰三角堰1-三角堰；三角堰；2-水位標(biāo)尺；水位標(biāo)尺；3-擋水板擋水板8. 增加出水量的措施增加出水量的措施n孔內(nèi)爆破增大出水量的方法孔內(nèi)爆破增大出水量的方法：在基巖裂隙水裸眼井中，由于：在基巖裂隙水裸眼井中，由于鉆進(jìn)工藝不當(dāng)，鉆進(jìn)工藝不當(dāng)， 含水層的溶洞、裂隙被充填或堵塞，導(dǎo)致水含水層的溶洞、裂隙被充填或堵塞，導(dǎo)致水井出水量減少時(shí)，可在主要含水層孔段、采用爆破法，使含井出水量減少時(shí)，可在主要含水層孔段、采用爆破法，使含水層的裂隙擴(kuò)大、增多、延深、與遠(yuǎn)處裂隙溝通，以擴(kuò)大和水層的裂隙擴(kuò)