地源熱泵鉆井工藝流程

1、、作業(yè)工具;創(chuàng)作：歐陽計時間：2021.02. 111無壓磅、DN140自由鉗兩把、DN127自由鉗兩把、 200KG鐵鎧、DN140套管、大扳手、12吋管子鉗、24吋管 子鉗、鋼卡、套筒扳手、梅花扳手、梅花改錐、克絲鉗等2鉆進設(shè)備2.1使用合格鉆機，回轉(zhuǎn)和給進系統(tǒng)工作必須正常，滑軌和機器之間不能有松曠。2.2設(shè)安裝應(yīng)符合質(zhì)量標(biāo)準。鉆機必須正確水平安裝在基臺上，保證滑輪、立軸和孔的中心在一條直線上。2. 3鉆具組配要合理。粗鉆具與孔壁的間隙要小，可采用扶正器來加強鉆具的穩(wěn)定性，粗鉆具長度要合理，一般 為58嘰 鉆具要準確、規(guī)范；不同巖層改換不同鉆具；鉆 具不彎曲，不偏心。二、鉆孔準備1了解并確

2、定土壤地質(zhì)條件。2確定地下綜合管線分布及設(shè)置情況，并做好明顯的標(biāo)識記號。3平整土地，根據(jù)地埋管施工圖，標(biāo)示具體鉆孔位置及 總管管溝位置。4確認鉆孔支架打設(shè)位置。歐陽計創(chuàng)編2021.02.115確認鉆孔機械電源容量及供給情況。6提供水源至鉆孔現(xiàn)場。三、工程鉆孔1根據(jù)工程實際情況，隨時填寫記錄表并及時分析土壤 實際狀況。2預(yù)先挖好泥漿池，利于泥漿收集和清理。3采用原漿混合黃沙、膨潤土進行泥漿護壁，防止產(chǎn)生 孔壁坍塌。4采用地源熱泵專用全液壓鉆井機，以確保鉆孔深度和 垂直度，鉆孔實際深度要大于設(shè)計深度。5利用巖芯管取出巖芯，觀察地質(zhì)情況，從而選擇不 同的鉆頭。6鉆孔完畢后，應(yīng)及時埋設(shè)管道并注漿回填。

3、7地埋管施工完畢后應(yīng)及時對現(xiàn)場進行清理，以利于土 建單位下一步工作的順利進行。四、鉆機操作步驟1下鉆聯(lián)動操作步驟 當(dāng)鉆場準備工作完成后，要實現(xiàn) 下鉆聯(lián)動操作步驟是：1）回轉(zhuǎn)手柄處于中位，實現(xiàn)主副泵合流狀態(tài)；2）起下鉆功能閥手柄處于下鉆位置，夾轉(zhuǎn)聯(lián)動與分離 功能閥手柄處于夾轉(zhuǎn)分離位置，副泵溢流加壓給進與卡盤 增壓減壓給進功能閥手柄置于副泵溢流加壓給進位置；3）操作起下鉆手柄即可實現(xiàn)下鉆聯(lián)動功能。2起鉆操聯(lián)動操作步驟完成鉆進工作或需要起鉆時，要 實現(xiàn)起鉆聯(lián)動操作步驟是：1）回轉(zhuǎn)手柄處于中位，實現(xiàn)主副泵合流狀態(tài)；2）起下鉆功能閥手柄處于起鉆位置，夾轉(zhuǎn)聯(lián)動與分離 功能閥手柄處于夾轉(zhuǎn)分離位置，副泵溢流加

4、壓給進與卡盤 增壓減壓給進功能閥手柄置于副泵溢流加壓給進位置；3）操作起下鉆手柄即可實現(xiàn)起鉆聯(lián)動功能。3夾轉(zhuǎn)分離溢流給進操作步驟。準備實現(xiàn)鉆進時，要 實現(xiàn)夾轉(zhuǎn)分離溢流給進操作步驟是：1）回轉(zhuǎn)手柄處于中位，各功能閥手柄處于：下鉆位 置、夾轉(zhuǎn)分離位置、副泵溢流加壓給進位置；2）操作起下鉆手柄，將動力頭置于機身前端位置，使 油路產(chǎn)生高壓，將夾持器張開，同時關(guān)閉夾持器主油缸上 的截止閥，使夾持器始終保持張開狀態(tài)；3）將副泵組減壓溢流閥閥桿逆時針旋開至動力頭停止 狀態(tài)；4）將回轉(zhuǎn)手柄置于回轉(zhuǎn)位置，動力頭產(chǎn)生回轉(zhuǎn)；5）逐漸旋轉(zhuǎn)溢流閥螺桿，調(diào)整鉆進所需壓力。4擰卸鉆桿操作步驟。準備實現(xiàn)起鉆時，要實現(xiàn)擰卸 鉆

5、桿操作步驟是：1）起下鉆功能閥手柄置于起鉆位置；2）夾轉(zhuǎn)分離與聯(lián)動功能閥手柄置于夾轉(zhuǎn)分離位置；3）操作起下鉆控制閥手柄往復(fù)操作，并且給動力頭留 出至少10cm的退扣距離；4）操作控制閥反轉(zhuǎn)手柄，實現(xiàn)退扣操作。五鉆井工藝地埋管土壤換熱器的豎直孔采用沖洗正循環(huán)全面鉆進 法。鉆進中對孔底巖石進行全面破碎，只要鉆頭還能工作 就不斷鉆進而不提鉆。鉆頭不斷地破碎孔底巖石，產(chǎn)生大 量巖粉堆積在孔底，同時又因鉆頭與巖石之間摩擦而積蓄 了大量的熱能，如不及時排除孔內(nèi)巖粉和冷卻鉆頭，鉆進 就無法繼續(xù)進行。沖洗鉆孔是鉆進中的一個重要環(huán)節(jié)，沖 洗不僅排除孔內(nèi)巖粉和冷卻鉆頭，而且利用沖洗介質(zhì)的特 殊性能來維護孔壁，保證

6、正常鉆進。有效地沖洗鉆孔是保 證正常鉆進的必不可少的條件。沖洗介質(zhì)總的來講可分為以下三類： 氣體一利用高壓空氣吹洗鉆孔，達到清除孔底巖粉的 目的。 液體一利用水泵將液體壓送入孔內(nèi)進行沖洗，以達到 清除孔底巖粉和冷卻鉆頭的目的。常用的有清水、乳 狀液、泡沫和人們常用的一種沖洗介質(zhì)一泥漿。粘土 和水是組成水基泥漿的最基本原料，粘土的種類較 多，以蒙脫石為主的膨潤土，其水化性能強、吸附性能好是配制泥漿的優(yōu)質(zhì)材料。在松軟壤土、硅藻土、 粘土和黃土地層鉆孔，借助泥漿泵自然造漿，將一定 量的清水送入鉆孔內(nèi)，再從鉆具或鉆孔的環(huán)狀間隙返 回到地面的泥漿池，就這樣清除巖粉和冷卻鉆頭。經(jīng) 過幾個環(huán)路，清水變成泥漿

7、，對破碎地層的孔壁起保 護作用，減輕了坍塌損壞程度，減輕了漏水量。對于 復(fù)雜的地層，在鉆孔中要特意配制泥漿進行沖洗，這 樣可以提高鉆探效率，保證質(zhì)量，降低成本。¥ 泡沫一由氣體、液體及發(fā)泡劑等組成。在漏失地層可 減輕漏失量。 鉆井時泵量的大小應(yīng)根據(jù)所鉆巖層的性質(zhì)，和所選擇 的鉆壓轉(zhuǎn)速參數(shù)來確定，也就是由單位時間內(nèi)所產(chǎn)生 的巖粉量來確定。增大沖洗液量，對提高轉(zhuǎn)速有一定 的好處。如果沖洗液量不足時，孔底顆粒大的巖粉不 能被沖洗，會造成孔底重復(fù)破碎量的增大，使破碎效率下降。保持合適的粘度，可使泥漿有效懸浮固相顆粒和有效護井,定井孔。加入膨潤土提高泥漿粘度，最佳粘度為40g/L左右。膨潤土為

8、高嶺石、蒙脫 石為主的粘土質(zhì)，又名鈉土。配漿時，要檢查水的PH值，PH值為89的水能使膨潤土造漿達到最佳狀 態(tài)。維持PH的最佳方法是加純堿。泥漿中添加聚合 物聚丙烯酰胺來提高粘度，增加潤滑性，降低失水， 防止失水量過大造成的井塌和縮孔的可能性。六、鉆孔理論利用鉆機和其他鉆探設(shè)備向地下進行鉆鑿孔眼，目前 采用較多的是機械方法鉆孔，主要分沖擊鉆進、回旋鉆進 和沖擊回旋鉆進三種。沖擊鉆進是利用鉆頭鑿刃，周期的對孔底巖石進行沖 擊，使巖石受到突然的集中沖擊載荷而破碎，當(dāng)孔底巖石 粉達到一定數(shù)量后，應(yīng)提起鉆頭，用專門工具將巖粉撈出 清除，然后再下入鉆頭繼續(xù)沖擊，如此反復(fù)的進行沖擊、 撈砂，以加深鉆孔。回

9、旋鉆進是利用鉆頭在軸向壓力和水平回轉(zhuǎn)力同時作 用下，在孔底以切削、壓皺、壓碎和剪切等方式粉碎巖 石，被粉碎的巖屑、巖粉隨冷卻鉆頭的沖洗液及時帶出孔 外，孔深隨鉆進時間延長而增加?；匦@進過程中可以控 制鉆壓、轉(zhuǎn)速及沖洗液量三個參數(shù)值，使鉆進達到最好鉆 孔經(jīng)濟指標(biāo)。沖擊回旋鉆進是鉆頭在孔底回轉(zhuǎn)破碎巖石的同時，施 加以沖擊載荷。沖擊回旋鉆進主要應(yīng)用于堅硬巖石地源熱泵系統(tǒng)中的地埋管土壤換熱器的垂直孔一般鉆 進在第一、二類松軟巖石，如次生土、壤土、黃土、粘土 等第四紀地層及泥炭、矽藻土等。破碎巖石容易，巖石研 磨性小，鉆進效率高，相應(yīng)的缺點是孔內(nèi)產(chǎn)生的巖粉多、 巖粉顆粒大，有時孔壁易坍塌。此類巖石大都

10、是塑巖層， 都有粘性，鉆進時易產(chǎn)生糊鉆、憋水、縮徑等現(xiàn)象，所以 鉆進時要解決的關(guān)鍵是憋水、糊鉆，保持孔內(nèi)清潔并保護 孔壁等。應(yīng)選用高轉(zhuǎn)速、大泵量、較小鉆壓的鉆進規(guī)則。 如果鉆進時遇到泥巖、泥質(zhì)巖時，應(yīng)選用小切削具鉆頭， 采用鉆壓大、泵量大、轉(zhuǎn)速快的規(guī)則。鉆孔是地源熱泵工 程中的主要施工項目之一。松軟.松散、軟硬不均的第四季地層（粘土、粉砂、 粗砂、砂礫、卵石）以及風(fēng)化基巖。巖石性質(zhì)的復(fù)雜多變 必然導(dǎo)致鉆孔方法的多樣化。采用機械回旋式鉆機，正循 環(huán)方式?jīng)_洗鉆進，不僅能高效率的適應(yīng)復(fù)雜多變的地層， 鉆機成孔，而且還具有安裝地埋管和孔的回填功能。因此 要求鉆機具備以下特點：1. 地埋管鉆孔數(shù)量多，密度大，孔徑小，成孔速度 快，鉆進時間短，設(shè)備遷移頻繁等特點，要求鉆孔設(shè)備便 于遷移、拆裝。2. 鉆孔設(shè)備能簡便的水平安裝在基臺上，并且確?；?輪、立軸、和孔軸呈一直線。3. 鉆孔設(shè)備要完成鉆孔、成孔、安裝和回填等多項工 藝過程，要求實現(xiàn)鉆具、鉆桿的擰卸和提升要機械化、