農(nóng)用井施工方法

農(nóng)用井施工方法農(nóng)用機(jī)井施工方法1、單井施工時要注意的問題：（1）做好三大資料的收集；①柱狀圖；②顆粒分析；③水文電測井。（2）做好濾水管的設(shè)計：包括纏絲過濾器的設(shè)計和填粒料的設(shè)計或礫石濾水管的設(shè)計和填粒料設(shè)計。（3）做好下管方案制定：不同管材可選用不同的下管法：或托法下管或浮托法下管或吊管下井或浮吊法下管等。（4）做好疏孔、破壁工作：疏孔與破壁是第四紀(jì)地層供水井成敗的關(guān)鍵一環(huán)。（5）做好封閉工作：有咸水地區(qū)封閉正確與否是機(jī)井成敗的關(guān)鍵。無咸水區(qū)要做好上層封閉，以防表層污水的入侵。（6）做好洗井工作：農(nóng)用井主要是活塞洗井配合其它泵或空壓機(jī)洗井。工業(yè)井除活塞洗井外，尚可用化學(xué)洗井，以增加單井涌水量。（7）做好抽水試驗工作提交：①降深與涌水量關(guān)系曲線；②合理提出配泵意見。（8）填寫成井圖表。做好綜合成井圖表的填寫工作，及交付單井竣工報告書（單）。2、管井結(jié)構(gòu)：管井的結(jié)構(gòu)因水文地質(zhì)條件、施工方法、配套水泵和用途等不同，其結(jié)構(gòu)形式也不同。但總的可分井口、井身、進(jìn)水部分和沉淀管4部分。（1）井口通常將管井接近地表的一部分稱為井口。1）管井出口處的井管應(yīng)與水泵的泵管聯(lián)接緊密，以防污水和雜物進(jìn)入，同時又要便于安裝和拆卸。一般井管口需露出泵房地板或地表約0.3～0.5m。2）井口要有足夠的堅固性和穩(wěn)定性，以防因承受機(jī)泵等的重量與振動而發(fā)生不均勻沉陷。應(yīng)在井口周圍，半徑不小于1.0～1.5m的范圍內(nèi)，按要求澆筑混凝土泵座。3）在井管的封蓋法蘭盤上，或泵座的一側(cè)，應(yīng)留有30～50mm的孔眼，以便量測井內(nèi)動、靜水位的變化。平時孔眼應(yīng)加蓋保護(hù)。（2）井身井身部分不要求進(jìn)水，在松散地層中，采用實管加固，在堅固穩(wěn)定的巖層中，也可不用井管加固。但如要求隔離有害的和不計劃開采的含水層時，則必須用實管嚴(yán)密封閉，且要有足夠的強(qiáng)度，以承受井壁側(cè)土的壓力。（3）進(jìn)水部分管井的進(jìn)水部分，是使含水層中的水通暢地進(jìn)入管井的結(jié)構(gòu)部分。它是管井的關(guān)鍵部位，包括濾水管與濾料。其結(jié)構(gòu)設(shè)計是否合理，對整個管井至關(guān)重要。因此，設(shè)計和施工時須給予充分的重視。（4）沉淀管管井最下部裝設(shè)的一段不進(jìn)水的實管，稱為沉淀管。它的作用是沉淀隨水帶進(jìn)井內(nèi)的泥砂，以備定期清除。沉淀管的長度，一般含水層的厚度和顆粒大小而定。若管井所開采的含水層的顆粒且厚度大，則沉淀管可長一些，反之可短一些。3、成井工藝成井工藝是指井孔鉆完以后，建造機(jī)井的其他施工程序和技術(shù)方法。主要包括：井管排列、破壁、疏孔、井管安裝、圍填濾料、管外封閉、洗井和抽水試驗等一系列工序。（1）井管排列與聯(lián)接1）井管排列井管排列是成井施工中的第一步，排管合理與否直接關(guān)系到機(jī)井涌水量大小、水質(zhì)和機(jī)井造價。應(yīng)根據(jù)鉆孔柱狀圖和電測井資料綜合分析、確定含水層的埋深、厚度，正確確定濾水管的排列位置、長度和實管的長管。2）井管聯(lián)接井管一般都制成1～4長的短管，下管時再將每節(jié)短管嚴(yán)密牢固地聯(lián)接在一起，邊下管邊聯(lián)接，最后形成一根端正的整體管柱。聯(lián)接時要嚴(yán)格質(zhì)量，避免發(fā)生錯口、張裂或彎曲等情況。鋼管多采用焊接和管箍絲扣聯(lián)接，而鑄鐵管均采用管箍絲扣聯(lián)接。鋼管管壁太薄時，不宜采用管箍絲扣聯(lián)接，因絲扣太淺，很容易發(fā)生脫扣或撕裂事故；鑄鐵管其絲扣和管箍一定要符合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，以防發(fā)生脫扣和斷裂。（2）破壁與疏孔1）破壁破壁就是破除鉆進(jìn)時含水層所形成的一層較厚的泥漿壁（泥皮），使地下水暢通無阻地流入孔內(nèi)。因此，對于使用泥漿鉆進(jìn)的孔眼，是必不可少的工序，它對機(jī)井出水量有很大影響。常用的破壁方法如下。①擴(kuò)孔鉆頭破壁。擴(kuò)孔鉆頭破壁是用直徑比原使用的鉆頭大20～30mm的螺旋階梯鉆頭進(jìn)行擴(kuò)孔，將孔壁上在鉆進(jìn)中形成的厚泥層擴(kuò)掉。擴(kuò)孔時應(yīng)輕壓、慢轉(zhuǎn)、開大泵量。在含水層擴(kuò)孔時，要上下活動鉆具多擴(kuò)幾次，以便徹底擴(kuò)掉泥皮。這種破壁方法對上部有咸水層時是不適用的。②鋼絲刷破壁。鋼絲刷破壁是在疏孔器上焊上短鋼絲，如同刷子一樣，把它下到含水層處，一邊送水沖洗，一邊反復(fù)上下拉提，以使泥皮被破壞。2）換漿換漿就是將鉆孔時稠泥漿及沉淀物排出孔外，換成稀泥漿，防止井底淤淀和井孔糊壁，以便于填濾料和洗井。換漿一般與破壁同時進(jìn)行，即邊破壁邊送水換漿。但換漿時間要比破壁時間長得多，直至孔內(nèi)沖凈，泥漿變稀，近乎清水為止。破壁、換漿對增加機(jī)井出水量大有益處，但必須注意防止孔眼坍塌。因此必須在高水壓頭下（井筒內(nèi)水滿）進(jìn)行。3）疏孔右）；d、下入第二節(jié)（或第二組）管子，再徐徐下入井中，同樣上井管口高出地面0.5m，直到把全部井管下入井內(nèi)為止；e、放松起吊鋼絲繩，將固定鋼絲繩上提，使之銷釘拔出；f、抽出起吊鋼絲繩，然后填粒。3）懸吊下管法該法要求井管應(yīng)有足夠的抗拉強(qiáng)度，多用于金屬井管的安裝。它是用鉆機(jī)的起重設(shè)備提吊進(jìn)管，全部井管柱的重量由鉆塔承擔(dān)。井管的聯(lián)接可采用鋼箍絲扣聯(lián)接法，或焊接法。主要設(shè)備有管卡子、鋼絲繩套、井架和起重設(shè)備。管卡子及鋼絲繩套是起吊井管時用的。下管步驟為第一步：將第一根進(jìn)管底端安上木導(dǎo)向塞子，擰緊卡子準(zhǔn)備起吊。第二步：將第一根井管套上鋼絲繩套,吊入井孔內(nèi),管卡子置于井口方木上。同時，第二根井管已擰上管卡子準(zhǔn)備起吊。第三步：卸下第一根井管上的鋼絲繩套，起吊第二根井管已擰上管卡子準(zhǔn)備起吊。第三步：卸下第一根井管上的鋼絲繩套，起吊第二根井管，將其下端管口對準(zhǔn)已下入井孔內(nèi)的第一根井管的接箍并擰緊絲扣（或?qū)诤附樱Ｈ缓髮⒙?lián)接一起的井管吊起一小距離，卸下擰在第一根井管上的管卡子，即可將兩根管全部下入井內(nèi)，這時套在第二根井管上的管卡了又?jǐn)R置在井口方木上。卸下套在第二根井管上的鋼絲繩套，準(zhǔn)備起吊安裝第三根井管。如此循環(huán)，直至下完井管。為防止井管在井孔中不居中，貼于一側(cè)井壁，從而影響濾料或封閉層材料填充厚薄不均，應(yīng)在井管上裝設(shè)扶正器，可由木材、鋼材和竹片等制成，一般在孔底安裝一道，視井的深度向上每隔20～30m再安設(shè)一至數(shù)道。（4）圍填濾料填?？稍龃鬄V水管直徑（有填粒時單井涌水量按孔徑計算）增加濾水管四周的有效孔隙率，減少進(jìn)水時的水頭損失，防止水井淤積，增加機(jī)井出水量，延長機(jī)井使用壽命。因此填粒圍填得好壞是影響機(jī)井質(zhì)量關(guān)鍵的一環(huán)。施工中應(yīng)注意以下幾點：1）濾料要嚴(yán)格按含水層標(biāo)準(zhǔn)粒徑選擇。并要清潔和篩分，確保濾料質(zhì)量。2）井管全部下完后，核對含水層與濾水管是否對正，之后立即填料。以防泥漿沉淀、塌孔和填粒的錯位。對于淺孔填料應(yīng)一次填完。深孔應(yīng)邊填邊校核其深度，以防填粒錯位。3）填粒時四周均填，不能集中于一面，以防井管偏移。4）填粒過程中，可用鉆桿向井內(nèi)送入清水，使井管外泥漿向上浮動，這樣可減少泥漿在填粒中的沉淀和避免發(fā)生縫塞。5）填粒超高要按規(guī)范確定，并要用測強(qiáng)或皮尺校核。（5）管外封閉井管外封閉一般有兩種情況：一種是井管上部防污染封閉；另一種是有咸淡水地區(qū)的咸水層封閉。對上層防污染封閉應(yīng)根據(jù)供水要求及粘土覆蓋層厚度而定。封閉方法可采用半干半濕的2.5～3.0cm的粘土球。準(zhǔn)備數(shù)量應(yīng)比計劃用量多25％左右。（6）洗井洗井的目的是為了清除井孔內(nèi)和含水層中的泥漿及細(xì)小顆粒，同時破壞孔壁上的泥皮，以增大機(jī)井涌水量，洗井應(yīng)在井后立即進(jìn)行，防止泥漿與含水砂層膠結(jié)，減少出水量甚至機(jī)井報廢。因此洗井是成井工藝中重要的一環(huán)。洗井方法很多，常用的有活塞洗井、空壓機(jī)洗井、掏筒洗井和水泵洗井等。1）活塞洗井活塞洗井是破壞井孔泥漿壁，清除已滲入含水層泥漿的有效方法。活塞洗井注意事項：①活塞直徑要由小變大，逐漸增至所要求的直徑。木制活塞應(yīng)在水中浸泡一晝夜后才能應(yīng)用，以免活塞遇水膨脹卡于井內(nèi)。②洗井應(yīng)由第一含水層開始，每抽清一層，再轉(zhuǎn)向下一層。切勿在剛開始就將活塞放到井底，以防泥砂將活塞埋住。③活塞提升速度，不宜過快以防損壞管子。但速度過慢洗井效果不好，一般應(yīng)控制在0.5m/s～1.0m/s之間。④洗井時間，在粗砂以上含水層，可拉至井內(nèi)不再進(jìn)砂為止；在中、細(xì)砂含水層，則拉開泥壁抽清泥漿至進(jìn)入少量細(xì)砂為止。然后改用抽筒掏出沉淀淤泥，再用水泵將水洗清為止。2）空壓機(jī)洗井空壓機(jī)為常用洗井設(shè)備，具有洗井干凈、安全等特點。但安裝較為復(fù)雜，洗井成本較高，且受地下水位的深度影響。常用空壓機(jī)有兩種：一種是9m3，另一種是6m3。選用哪一種應(yīng)根據(jù)井孔結(jié)構(gòu)、出水量、地下水位埋深等情況來確定。3）水泵洗井離心式水泵和深井泵洗井是目前農(nóng)用機(jī)井最常用的洗井方法。它具有設(shè)備簡單，裝卸方便，洗井成本低，鄉(xiāng)村均能自行解決等優(yōu)點。一般講，對第四紀(jì)砂層深井，原則上應(yīng)采用活塞來破壁和空壓機(jī)或水泵（包括深井泵）洗井。對于石灰?guī)r地區(qū)在無空壓機(jī)設(shè)備時，視地下水埋深可用離心泵或深井泵洗井。對于淺機(jī)井，不論砂層還是石灰?guī)r均可用離心泵洗井。洗井時注意以下幾點：①洗井泵的選擇應(yīng)是先小后大，逐漸加大抽水降深；②抽水時間應(yīng)根據(jù)含水層分選情況，連續(xù)抽水不低于48小時，有條件時，可結(jié)合抽水試驗進(jìn)行；③為了加速含水層內(nèi)泥漿的啟動，可將出水管插入井管內(nèi)洗一段時間，然后向井外排外。（7）試驗抽水試驗抽水是管井施工的最后一道工序，目的在于了解水位的下長值、涌水量大小，從而選用水泵類型和規(guī)格。1）試驗抽水設(shè)備試驗抽水的設(shè)備，主要包括水泵（或空壓機(jī)）、量水堰（或水表）、電測水位計等。離心泵一般最大吸程為8.5米，僅適用于地下水位淺的井；深井泵或潛水泵能吸取深層水，出水也較均勻，但不適于涌水量較大的井；空壓機(jī)在水位埋深不超過70米時，不受水位高低的限制，還可輸送含砂量較高的水，但需大功率發(fā)動機(jī)，出水不夠均勻。2）試驗抽水要求①水位降深。試驗抽水中的水位下降次數(shù)比抽水試驗要求低，通常只進(jìn)行一次下降。而抽水試驗的水位下降次數(shù)，一般為3次，至少要2次。水位降深值的大小，主要決定于井的最大可能出水量。其最大降深值的確定，對于潛水含水層，采用其厚度的1/3～1/3；對于承壓含水層，一般不超過其頂板高度。②抽水時間。試驗抽水和抽水試驗的延續(xù)時間，一般決定于當(dāng)?shù)氐乃牡刭|(zhì)條件，在富水地區(qū)，水位、水量易于穩(wěn)定，因而延續(xù)時間可以短一點；而貧水地區(qū)延續(xù)時間必須加長。因為在抽水過程中，井的影響半徑逐漸擴(kuò)大，必須在水的補(bǔ)給來源與井的出水量達(dá)到平衡時，水位才能確定。對試驗抽水，要求動水位和出水量都達(dá)到穩(wěn)定后，再連續(xù)抽水4～8h；試驗抽水和抽水試驗時，要連續(xù)抽水，不允許中間停歇，對于潛水層尤為重要。③觀測內(nèi)容。試驗抽水和抽水試驗的觀測內(nèi)容，包括靜水位、動水位、恢復(fù)水位、出水量、含砂量以及抽水過程中的水質(zhì)變化等。觀測時，對水位、出水量都應(yīng)要求達(dá)到穩(wěn)定。在連續(xù)數(shù)小時內(nèi)，出水量變化的差數(shù)，小于平均出水量的5％時，即可認(rèn)為出水量已經(jīng)穩(wěn)定。連續(xù)測量水位三次，每次間隔時間當(dāng)小時。在下列情況下，即可認(rèn)為水位已經(jīng)穩(wěn)定：使用離心泵或深水泵時，其誤差不超±10cm。此外，水質(zhì)也應(yīng)達(dá)到穩(wěn)定。試驗抽水或抽水試驗結(jié)束后，應(yīng)觀測水位的恢復(fù)情況。最初1～2min一次，以后逐漸延長間隔時間。如水位在3～4h內(nèi)，變化不超過1cm，即可認(rèn)為水位已經(jīng)恢復(fù)。（8）成井驗交水井施工完畢，應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)的驗交工作。驗交應(yīng)有以下幾個方面。1）成井驗交標(biāo)準(zhǔn)成井驗交應(yīng)遵照國家頒布規(guī)范中規(guī)定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行鑒定，其標(biāo)準(zhǔn)如下。①井水含砂含。井水的含砂量，在抽完井筒內(nèi)的存水以后30s內(nèi)，粗砂層應(yīng)砂到1/50000以下，中、細(xì)砂層地區(qū)則為1/20000以下。②出水量。凡在工業(yè)基地、水源地，經(jīng)勘察部門詳勘有勘察結(jié)論的，機(jī)井設(shè)計應(yīng)符合勘察井的要求，其單井涌水量應(yīng)不小于勘察井的水量。在文地質(zhì)條件相同的農(nóng)灌區(qū)，機(jī)井出水量應(yīng)不低于農(nóng)灌已成井的平均涌水量。③水質(zhì)。凡有咸淡水界面區(qū)，機(jī)井應(yīng)有嚴(yán)格的封閉要求。其礦化度應(yīng)符合相對淡水層的礦化度。當(dāng)?shù)V化度大于相對淡水層的礦化度時，說明封閉有一定問題，應(yīng)采取補(bǔ)救辦法，諸如封閉層段加內(nèi)封管或咸水層段澆注水泥砂漿，經(jīng)凝固后再用小一號鉆具把密封段鉆透，使下層淡水層承壓上來供水泵抽取。同時應(yīng)控制淡水層的開采動水位，防止水位持續(xù)下降，以防水質(zhì)惡化。在無咸水層地區(qū)，應(yīng)注意上層的封閉，防止上層污水的污染。④傾斜度。管井的斜度要求，在井深不超過500m時，每100米傾斜度不超2°。2）成井驗交應(yīng)提供的資料成井竣工后，應(yīng)由建設(shè)部門、鉆井隊及生產(chǎn)使用人員共同驗交驗收，檢驗含砂量、出水量、水質(zhì)、井深、淤積和抽水水位降等有關(guān)項目，