水文鉆探及成井工藝

1、第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 一、水文水井鉆探的目的及分類一、水文水井鉆探的目的及分類 為了獲得水文地質(zhì)資料和開發(fā)地下水所進(jìn)行的鉆探工作，通稱水文水井鉆探。根據(jù)鉆探的目的，有些孔為了獲取水文地質(zhì)資料，這樣的鉆孔稱水文地質(zhì)孔或水文勘探孔，簡稱水文孔。而另一些直徑大的井，目的是為工農(nóng)業(yè)供水，這樣的井叫做供水井。因此，水文水井鉆探可以分為水文鉆探和水井鉆探。第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 一、水文水井鉆探的目的及分類一、水文水井鉆探的目的及分類 1、水文鉆探 水文鉆探是以查明地下水的埋藏條件，運動規(guī)律，水質(zhì)、水量以及水溫等水文地質(zhì)規(guī)律為目的的。達(dá)到普查、勘探地下水的儲量，為合理的開發(fā)利用、保護(hù)或補給地下水提供所需

2、的資料。以所處的水文地質(zhì)勘探階段、性質(zhì)的不同，水文孔又分為以下幾類：第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 一、水文水井鉆探的目的及分類一、水文水井鉆探的目的及分類 1、水文鉆探 1）水文地質(zhì)普查孔（簡稱水文地質(zhì)孔） 主要是獲取地層情況，如地層的巖性、結(jié)構(gòu)、地質(zhì)構(gòu)造和含水層的埋藏深度、厚度、性質(zhì)等。一般用于未進(jìn)行過水文地質(zhì)工作的地區(qū)。通常采用常規(guī)的口徑，進(jìn)行取心鉆探，滿足鉆探工程的六項指標(biāo)巖心采取率、校正孔深、孔斜、簡易水文觀測、原始記錄和封孔等。第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 一、水文水井鉆探的目的及分類一、水文水井鉆探的目的及分類 1、水文鉆探 2）水文地質(zhì)勘探孔（簡稱勘探孔） 在普查后已初步掌握地層、構(gòu)造等情況

3、的基礎(chǔ)上，著重了解地下水的水量、水位、水質(zhì)、水溫等情況。為合理開發(fā)地下水及正確評價地下水而進(jìn)行的工作，這就需要分層觀測，分層抽試，單、群孔抽水等，借以達(dá)到正確劃分含水層的組、段，地下水流向，補給關(guān)系，地下水下降漏斗等。第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 一、水文水井鉆探的目的及分類一、水文水井鉆探的目的及分類 1、水文鉆探 3）探采結(jié)合孔 在取得水文地質(zhì)資料的基礎(chǔ)上，為了合理開發(fā)地下水，進(jìn)一步了解水文地質(zhì)情況，同時考慮工農(nóng)業(yè)急需，將已取得資料的孔（或取得部分資料）移交生產(chǎn)部門使用，作為開發(fā)井，同時在開采生產(chǎn)中進(jìn)而取得地下水的資料。這樣的孔既要滿足收集水文地質(zhì)資料的要求又要滿足開采生產(chǎn)對水質(zhì)、水量、衛(wèi)生以及

4、永久開采的要求。第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 一、水文水井鉆探的目的及分類一、水文水井鉆探的目的及分類2、水井鉆探 為了供水的需要而進(jìn)行的鉆鑿管井的鉆探工程稱水井鉆探。水井鉆探所形成的孔徑大，因此稱井。下井管專為供水的井稱供水管井。隨著大氣水、地表水、地下水的“三水”統(tǒng)管工作的發(fā)展，水井鉆探已超出了供水范圍，它與地下水的補給、污水的排除、城市地面沉降與回升等工程聯(lián)系起來了。第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 二、水文、水井鉆探的特點二、水文、水井鉆探的特點水文、水井鉆探的特點，概括為： 1）地層復(fù)雜水文、水井鉆探大多工作在第四紀(jì)的卵礫層、砂層、粘土層或基巖裂隙層。這些地層給鉆探工作帶來的問題是塌坍、漏失和不易取

5、芯等。故稱為“復(fù)雜地層”，即發(fā)生事故多，效率低，鉆進(jìn)和采芯都困難的地層。第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 二、水文、水井鉆探的特點二、水文、水井鉆探的特點水文、水井鉆探的特點，概括為：2）鉆孔結(jié)構(gòu)復(fù)雜由于要獲得分層水文地質(zhì)資料，就要求切斷各含水層之間的水力聯(lián)系。因此，下入套管的層次多；鉆孔直徑大；止水要求嚴(yán)格；井身結(jié)構(gòu)復(fù)雜。3)鉆進(jìn)方法多由于地層復(fù)雜，即使在一個鉆孔中，往往會遇到迥然不同的幾種地層，因此，使用多種鉆進(jìn)方法。第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 二、水文、水井鉆探的特點二、水文、水井鉆探的特點水文、水井鉆探的特點，概括為：4）設(shè)備型式多由于鉆進(jìn)方法多，要求鉆進(jìn)設(shè)備與之相適應(yīng)。因此，當(dāng)前水文地質(zhì)水井鉆探所

6、用的設(shè)備類型繁多。 5）勞動強度大由于水文地質(zhì)水井鉆探孔徑大，破碎巖屑多；因此，給鉆探工人增加了勞動強度。第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 三、水文與水井的鉆孔結(jié)構(gòu)三、水文與水井的鉆孔結(jié)構(gòu)水文鉆孔設(shè)計包括：開孔直徑、終孔直徑、鉆孔深度、中間套管的層次結(jié)構(gòu)和深度、過濾器的類型和規(guī)格、止水方法和抽水試驗、鉆進(jìn)工藝和成井方法等內(nèi)容。第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 三、水文與水井的鉆孔結(jié)構(gòu)三、水文與水井的鉆孔結(jié)構(gòu)1、水文孔下入孔內(nèi)套管的類型、水文孔下入孔內(nèi)套管的類型下入孔內(nèi)的套管類型綜合起來有五種：孔口管1；導(dǎo)向管2；開采管3；過濾管4；為了能使鉆進(jìn)順利進(jìn)行而下的套管稱技術(shù)套管5。第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 三、水文與水井

7、的鉆孔結(jié)構(gòu)三、水文與水井的鉆孔結(jié)構(gòu)1、水文孔下入孔內(nèi)套管的類型、水文孔下入孔內(nèi)套管的類型 孔口管1 是供加固孔口而用的，孔口管所下的深度，依上部巖石穩(wěn)定情況而定，一般為2-3米。管外空隙用水泥漿澆注或用粘土固結(jié)。第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 三、水文與水井的鉆孔結(jié)構(gòu)三、水文與水井的鉆孔結(jié)構(gòu)1、水文孔下入孔內(nèi)套管的類型、水文孔下入孔內(nèi)套管的類型 導(dǎo)向管2 除了保證鉆孔垂直以外，還要封閉上部無用的含水層，或防止不穩(wěn)定的松散巖石層發(fā)生漏失，在鉆進(jìn)下部巖層時約束鉆具而導(dǎo)向。當(dāng)鉆孔深度為300-500米時，下入的深度可達(dá)70-100米；當(dāng)鉆孔不深時（100-150米）導(dǎo)向管安裝6米即可。有時導(dǎo)向管與技術(shù)套管為

8、同一管柱，在這種情況下導(dǎo)向管的深度可以增加。在另一些情況下，導(dǎo)向管和井口管亦可合二為一。第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 三、水文與水井的鉆孔結(jié)構(gòu)三、水文與水井的鉆孔結(jié)構(gòu)1、水文孔下入孔內(nèi)套管的類型、水文孔下入孔內(nèi)套管的類型 技術(shù)套管也稱中間套管5 當(dāng)鉆進(jìn)到達(dá)目的層之前，出現(xiàn)了意外的含水層或不穩(wěn)定巖層，有坍塌或嚴(yán)重漏失，嚴(yán)重影響繼續(xù)鉆進(jìn)進(jìn)時才下技術(shù)套管。技術(shù)套管是為了解決施工技術(shù)而下的套管。因此盡量少下或不下技術(shù)套管。第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 三、水文與水井的鉆孔結(jié)構(gòu)三、水文與水井的鉆孔結(jié)構(gòu)1、水文孔下入孔內(nèi)套管的類型、水文孔下入孔內(nèi)套管的類型開采管在水文鉆探中稱抽水管3 它有時代替導(dǎo)向管和技術(shù)管封閉上部

9、的無用含水層和不穩(wěn)定巖層。一般開采管下到目的層的頂板。它是含水層中的水必經(jīng)之路。第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 三、水文與水井的鉆孔結(jié)構(gòu)三、水文與水井的鉆孔結(jié)構(gòu)1、水文孔下入孔內(nèi)套管的類型、水文孔下入孔內(nèi)套管的類型 過濾管（也稱過濾器）4，安裝在含水層段，地下水經(jīng)過過濾管流入孔內(nèi)，再經(jīng)抽水機(jī)達(dá)到地面。在過濾管以下往往安裝一段沉砂管。第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 三、水文與水井的鉆孔結(jié)構(gòu)三、水文與水井的鉆孔結(jié)構(gòu)2、水文與水井鉆孔結(jié)構(gòu)、水文與水井鉆孔結(jié)構(gòu)水文、水井鉆孔結(jié)構(gòu)是高效施工和優(yōu)質(zhì)鉆進(jìn)的前提，也是獲取完整的水文地質(zhì)資料的保證。 在相同的地層條件下，由于鉆孔的功用不同，可以設(shè)計出不同的鉆孔結(jié)構(gòu)；而一個優(yōu)良的

10、鉆孔結(jié)構(gòu)設(shè)計，可以適應(yīng)相當(dāng)范圍的地層條件。因此，鉆探技術(shù)水平的高低，也反映在鉆孔結(jié)構(gòu)設(shè)計上。第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 三、水文與水井的鉆孔結(jié)構(gòu)三、水文與水井的鉆孔結(jié)構(gòu)2、水文與水井鉆孔結(jié)構(gòu)、水文與水井鉆孔結(jié)構(gòu) 1）水文地質(zhì)普查鉆孔的結(jié)構(gòu)水文地質(zhì)普查鉆孔要求全孔取芯，終孔直徑一般為110 mm巖芯采取率不低于75 %，直徑127mm的套管是做為必要的護(hù)孔管。井口管直徑146mm的套管或更大。第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 三、水文與水井的鉆孔結(jié)構(gòu)三、水文與水井的鉆孔結(jié)構(gòu)2、水文與水井鉆孔結(jié)構(gòu)、水文與水井鉆孔結(jié)構(gòu)2）水文地質(zhì)勘探鉆孔的結(jié)構(gòu) 水文地質(zhì)勘探孔主要是獲得水文地資料。因此，鉆孔必須進(jìn)行抽水試驗，要求

11、濾水管直徑不小于108 mm。第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 三、水文與水井的鉆孔結(jié)構(gòu)三、水文與水井的鉆孔結(jié)構(gòu)2、水文與水井鉆孔結(jié)構(gòu)、水文與水井鉆孔結(jié)構(gòu)3）探采結(jié)合鉆孔的結(jié)構(gòu) 探采結(jié)合孔其特點是既要滿足勘探鉆進(jìn)的要求，又要考慮成井的需要。探采結(jié)合鉆孔的濾水管多采用直徑146 mm或更大的濾水管。上部井管應(yīng)根據(jù)下入井內(nèi)的深井泵體直徑的要求而定。一般井管直徑比深井泵公稱尺寸大一級。第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 三、水文與水井的鉆孔結(jié)構(gòu)三、水文與水井的鉆孔結(jié)構(gòu)2、水文與水井鉆孔結(jié)構(gòu)、水文與水井鉆孔結(jié)構(gòu)3）探采結(jié)合鉆孔的結(jié)構(gòu)第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 三、水文與水井的鉆孔結(jié)構(gòu)三、水文與水井的鉆孔結(jié)構(gòu)2、水文與水井鉆孔結(jié)

12、構(gòu)、水文與水井鉆孔結(jié)構(gòu) 4）水文地質(zhì)長期觀測鉆孔的結(jié)構(gòu)水文地質(zhì)長期觀測鉆孔的任務(wù)是在取得水文地質(zhì)資料后，要進(jìn)行長期的監(jiān)測地下水的活動情況。因此，水文地質(zhì)長期觀測鉆孔要有較好的成井工作，鉆孔結(jié)構(gòu)要設(shè)計得合理。第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 三、水文與水井的鉆孔結(jié)構(gòu)三、水文與水井的鉆孔結(jié)構(gòu)2、水文與水井鉆孔結(jié)構(gòu)、水文與水井鉆孔結(jié)構(gòu)5）供水水井的井身結(jié)構(gòu)供水水井在井徑上要求要大一些，其管外止水密封采用永久性的封固。供水水井由于用戶要求不一，使用的目的也各異，井管種類繁多。因此，在設(shè)計井身結(jié)構(gòu)時都應(yīng)加以考慮。第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 三、水文與水井的鉆孔結(jié)構(gòu)三、水文與水井的鉆孔結(jié)構(gòu)2、水文與水井鉆孔結(jié)構(gòu)、水文與

13、水井鉆孔結(jié)構(gòu)5）供水水井的井身結(jié)構(gòu) (1）淺供水井（淺井）淺供水井是指深度在60m以內(nèi)的農(nóng)田灌溉井。井徑一般大于400 mm的口徑，井管采用鑄鐵管、混凝土管等。井身結(jié)構(gòu)多為一徑到底。第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 三、水文與水井的鉆孔結(jié)構(gòu)三、水文與水井的鉆孔結(jié)構(gòu)2、水文與水井鉆孔結(jié)構(gòu)、水文與水井鉆孔結(jié)構(gòu)5）供水水井的井身結(jié)構(gòu)(2)中深供水井的結(jié)構(gòu)當(dāng)井 深 超 過 l 0 0 m 、 小 于300m時稱中深井。井管以鋼管、塑料管和鑄鐵管居 多 ； 井 管 內(nèi) 徑 多 在200300 mm。第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 三、水文與水井的鉆孔結(jié)構(gòu)三、水文與水井的鉆孔結(jié)構(gòu)2、水文與水井鉆孔結(jié)構(gòu)、水文與水井鉆孔結(jié)構(gòu)5

14、）供水水井的井身結(jié)構(gòu) (3)深供水井的結(jié)構(gòu)超過300 m的供水井稱深井。多用于城市供水、工業(yè)供水和一些淺部地下熱水的水井。這種井要求管外嚴(yán)格牢固地密封，且中間采用多層的技術(shù)套管，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 三、水文與水井的鉆孔結(jié)構(gòu)三、水文與水井的鉆孔結(jié)構(gòu)2、水文與水井鉆孔結(jié)構(gòu)、水文與水井鉆孔結(jié)構(gòu)5）供水水井的井身結(jié)構(gòu) (4）基巖水井的結(jié)構(gòu)當(dāng)開發(fā)基巖中水時，必須將上部地表水或第四紀(jì)的含水層加以封隔，以保護(hù)基巖中水質(zhì)和量。 第二節(jié)第二節(jié) 鉆進(jìn)方法鉆進(jìn)方法鉆進(jìn)方法 沖擊鉆進(jìn)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)反循環(huán)鉆進(jìn)空氣鉆進(jìn)潛孔錘鉆進(jìn)等 第三節(jié)第三節(jié) 成井工藝成井工藝成井工藝：包括鉆孔鉆進(jìn)結(jié)束后的沖孔、換漿、安裝井

15、管、填礫、止水、洗井和抽試等工藝過程。 成井工藝的目的概括起來為兩個方面：其一，將含水層（目的層）的水經(jīng)過疏通而能自由地流入井內(nèi)；其二，封閉或隔離非目的層，以防止地下含水層的水互相串通或污染含水層。這種有選擇的疏通和封閉，是成井工藝要解決的主要問題。 第三節(jié)第三節(jié) 成井工藝成井工藝 疏通目的層，在整個成井工藝中占的比重較大。通常采用對準(zhǔn)目的層安裝濾水管，因此，有人說濾水管是水井的“業(yè)務(wù)區(qū)”，成井工藝中，其它問題都是圍繞著濾水管而開展的。 一、濾水管一、濾水管 濾水管是安裝在不穩(wěn)定的、但要求出水的含水層段，如砂層、巖石碎裂的斷層帶。濾水管應(yīng)該是能讓含水層中的水自由而通暢地流人水井內(nèi)，同時又要阻止

16、砂或碎巖隨水流人井內(nèi)，簡述為：濾水阻砂。 第三節(jié)第三節(jié) 成井工藝成井工藝 一、濾水管一、濾水管對濾水管的要求，可概括為以下幾點： （1）具有最大的進(jìn)水面積，以減少地下水經(jīng)過它時的阻力。 （2）具有足夠大的機(jī)械強度，能滿足安裝井管時的負(fù)荷和抵抗地層的壓力。 （3）最大限度的耐腐蝕能力和不因濾水管被腐蝕而影響水質(zhì)的衛(wèi)生要求。 （4）具有良好的濾水擋砂能力，濾水孔不易被地層中的物質(zhì)堵塞。 （5）具有安裝方便、成本低廉以及取材容易等。 第三節(jié)第三節(jié) 成井工藝成井工藝 一、濾水管一、濾水管 1、濾水管的類型和結(jié)構(gòu)、濾水管的類型和結(jié)構(gòu) 1）骨架式濾水管）骨架式濾水管 骨架式濾水管除獨立用作濾水管外，還常作

17、為其它類型的濾水管的骨架。根據(jù)所開的健水孔的形狀，骨架式濾水管有三種型式。（1）圓孔濾水管：圓孔濾水管是在井管上利用鉆床打眼加工制成，圓孔交錯排列。 第三節(jié)第三節(jié) 成井工藝成井工藝 一、濾水管一、濾水管 1、濾水管的類型和結(jié)構(gòu)、濾水管的類型和結(jié)構(gòu) 1）骨架式濾水管）骨架式濾水管（1）圓孔濾水管： 第三節(jié)第三節(jié) 成井工藝成井工藝 一、濾水管一、濾水管 1、濾水管的類型和結(jié)構(gòu)、濾水管的類型和結(jié)構(gòu) 1）骨架式濾水管）骨架式濾水管（1）圓孔濾水管： 圓孔濾水管的圓孔直徑d取決于含水層顆粒的大小及其均勻度，一般常為10 -20mm左右。若作為其它類型濾水管的骨架，則d可取大些?？组g距決定于d，一般取a=

18、 (2.5-3.0)d孔隙率對于鋼質(zhì)濾水管可制成孔隙率在30% 以上，鑄鐵濾水管可在23% 左右；石棉水泥濾水管則在15-16% 第三節(jié)第三節(jié) 成井工藝成井工藝 一、濾水管一、濾水管 1、濾水管的類型和結(jié)構(gòu)、濾水管的類型和結(jié)構(gòu) 1）骨架式濾水管）骨架式濾水管 (2)條縫式濾水管 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 長度一般制成150mm，各排條縫之間距離為10 -20mm 第三節(jié)第三節(jié) 成井工藝成井工藝 一、濾水管一、濾水管 1、濾水管的類型和結(jié)構(gòu)、濾水管的類型和結(jié)構(gòu) 1）骨架式濾水管）骨架式濾水管(3)筋條濾水管：筋條濾水管是在濾水管兩接頭間焊以直徑

19、為10-16mm的鋼筋或三角形的鋼條。圍成圓柱形，長約3-4m。其內(nèi)每隔一米左右焊一支撐圈，以增加其剛度。 第三節(jié)第三節(jié) 成井工藝成井工藝 一、濾水管一、濾水管 1、濾水管的類型和結(jié)構(gòu)、濾水管的類型和結(jié)構(gòu) 2）纏絲濾水管纏絲濾水管是在骨架濾水管外纏以金屬絲而成。倘若骨架管是圓孔濾水管或條縫濾水管，為使水流通暢在管外每隔40-50mm焊上直徑6mm的墊筋，然后再纏金屬絲。 第三節(jié)第三節(jié) 成井工藝成井工藝 一、濾水管一、濾水管 1、濾水管的類型和結(jié)構(gòu)、濾水管的類型和結(jié)構(gòu) 3）包網(wǎng)濾水管 包網(wǎng)濾水管制作方法與纏絲濾水管采用的骨架管相同，只是外表不纏絲而包以過濾網(wǎng)而成。 第三節(jié)第三節(jié) 成井工藝成井工藝

20、 一、濾水管一、濾水管 1、濾水管的類型和結(jié)構(gòu)、濾水管的類型和結(jié)構(gòu) 4）礫石濾水管選取適合的礫石并充填于骨架管與含水層之間，使形成一個人工礫石過濾層，以增大水井的過濾半徑。其骨架管常是骨架濾水管、纏絲濾水管或特制的筐架。 第三節(jié)第三節(jié) 成井工藝成井工藝 一、濾水管一、濾水管 1、濾水管的類型和結(jié)構(gòu)、濾水管的類型和結(jié)構(gòu) 5）貼礫雄水管 貼礫濾水管簡稱貼礫管，這種濾水管是在骨架管外將礫料、粘合劑、石膏等物質(zhì)，按一定比例在模具里加壓、固化而成。 6）玻璃鋼濾水管玻璃鋼濾水管是采用熱固性樹脂浸漬玻璃纖維機(jī)械纏繞一次成型。 第三節(jié)第三節(jié) 成井工藝成井工藝 一、濾水管一、濾水管 1、濾水管的類型和結(jié)構(gòu)、濾

21、水管的類型和結(jié)構(gòu) 7）塑料濾水管 近年來在國外采用塑料制成濾水管，發(fā)展很快。塑料濾水管形式很多，可以適應(yīng)不同的地層條件。塑料濾水管具有成本低，成型快和適應(yīng)面廣等特點。 第三節(jié)第三節(jié) 成井工藝成井工藝 一、濾水管一、濾水管 1、濾水管的類型和結(jié)構(gòu)、濾水管的類型和結(jié)構(gòu)除上述的濾水管以外，我國還使用著很多種其它類型的濾水管。如石棉水泥濾水管，水泥礫石濾水管、爐渣水泥濾水管等等。這些濾水管的特點是加工制造較容易，成本低廉但重量大，故多用于農(nóng)田灌溉水井。 第三節(jié)第三節(jié) 成井工藝成井工藝 一、濾水管一、濾水管 2、濾水管的選擇、濾水管的選擇 選擇濾水管時主要依據(jù)是含水層的結(jié)構(gòu)特征和地下水的性質(zhì)。當(dāng)然，也應(yīng)

22、考慮材料來源和成本因素。 通常是根據(jù)含水層構(gòu)造的結(jié)構(gòu)特征來確定濾水管的類型，而濾水管的材料主要依據(jù)地下水性質(zhì)來選擇。 第三節(jié)第三節(jié) 成井工藝成井工藝 一、濾水管一、濾水管 2、濾水管的選擇、濾水管的選擇 第三節(jié)第三節(jié) 成井工藝成井工藝 一、濾水管一、濾水管 3、濾水管主要尺寸的確定 1）濾水管的長度生產(chǎn)實踐表明，較長的濾水管在抽水過程中的進(jìn)水規(guī)律是，濾水管由上部而往下，其進(jìn)水量逐漸減少的?？梢杂凶顑?yōu)進(jìn)水段、一般進(jìn)水段和不進(jìn)水段三個段落。因此，在一定量的抽水條件下，濾水管的有效長度是有限度的。同時，注意水井抽水時出現(xiàn)的動水位，無論在任何情況下，井內(nèi)最大水位降時的動水位，不能降至濾水管的頂端。 第

23、三節(jié)第三節(jié) 成井工藝成井工藝 一、濾水管一、濾水管 3、濾水管主要尺寸的確定 1）濾水管的長度如果涌水量已經(jīng)確定，濾水管的類型已經(jīng)選好。此時，濾水管的長度與含水層厚度有關(guān)。 當(dāng)含水層很薄或涌水量要求相當(dāng)大時，濾水管的長度與含水層厚度相等。 第三節(jié)第三節(jié) 成井工藝成井工藝 一、濾水管一、濾水管 3、濾水管主要尺寸的確定 1）濾水管的長度當(dāng)含水層相當(dāng)大（大于l0m以上）濾水管的有效長度，可按下式計算： L=alg (1+Q) 式中：L濾水管的有效長度， a校正系數(shù)，與含水層和井結(jié)構(gòu)有關(guān)，一般取17 Q設(shè)計的涌水量，1/s 第三節(jié)第三節(jié) 成井工藝成井工藝 一、濾水管一、濾水管 3、濾水管主要尺寸的確

24、定 2) 濾水管的濾水孔（間隙）和孔隙率濾水孔（間隙）尺寸取決于含水層砂礫的有效粒度。若濾水管外面填礫時，濾水孔的大小應(yīng)當(dāng)保留住90或更多的填礫。 若濾水管外不填礫而直接接觸天然含水層，濾水孔的擬定應(yīng)根據(jù)取自含水層的砂樣的篩分資料來確定。 第三節(jié)第三節(jié) 成井工藝成井工藝 一、濾水管一、濾水管 3、濾水管主要尺寸的確定 2) 濾水管的濾水孔（間隙）和孔隙率 對于均勻細(xì)砂組成的含水層，濾水孔能擋住4050的砂粒即可。 在均勻粒度的粗砂和礫石層選擇濾水孔時，濾水孔的尺寸可按檔砂的3050來選取。 第三節(jié)第三節(jié) 成井工藝成井工藝 一、濾水管一、濾水管 3、濾水管主要尺寸的確定 2) 濾水管的濾水孔（間

25、隙）和孔隙率 孔隙率是衡量濾水管濾水性能優(yōu)劣的指標(biāo)。孔隙率大，則進(jìn)水面積相對地也大，水經(jīng)濾水管的阻力就小。但是，過大的孔隙率必然影響濾水管的強度。 濾水管的孔隙率應(yīng)與地層的給水度相吻合。因此，在選擇濾水管孔隙率時至少不應(yīng)小于地層的給水度。 第三節(jié)第三節(jié) 成井工藝成井工藝 一、濾水管一、濾水管 3、濾水管主要尺寸的確定 3) 進(jìn)水速度 地下水在濾水管周圍以大的進(jìn)水速度，流動時，會使壓力降低。地下水的壓力降低，使溶解在地下水中的二氧化碳逸出，于是出現(xiàn)不溶于水的碳酸鹽類沉淀在濾水管周圍。使濾水管的濾水孔和周圍的天然過濾層的孔隙被堵塞，當(dāng)一部分濾水孔堵塞后，水流速度會更加劇烈，這種惡性循環(huán)是造成濾水管

26、報廢的主要原因。當(dāng)然，如果地下水含有其它雜質(zhì)或鐵細(xì)菌時，結(jié)垢和腐蝕將會同時產(chǎn)生。 第三節(jié)第三節(jié) 成井工藝成井工藝 一、濾水管一、濾水管 3、濾水管主要尺寸的確定 3) 進(jìn)水速度為防止濾水管被腐堵塞或防止地層砂在井運行時進(jìn)入井內(nèi)，而控制地下水流入井內(nèi)的速度，此設(shè)計速度稱之為最大允許進(jìn)水速度，或稱安全流速。式中：V最大應(yīng)許進(jìn)水速度 K含水層的滲透系數(shù)365 Kv 第三節(jié)第三節(jié) 成井工藝成井工藝 一、濾水管一、濾水管 3、濾水管主要尺寸的確定式中：Q設(shè)計的涌水量 L濾水管的長度 m濾水管的孔隙率 v最大允許進(jìn)水速度 濾水管的直徑（包括填礫的外徑）確定后，即可確定鉆井的終孔直徑。vmLQD 4）濾水管

27、的直徑濾水管的長度，濾水管的孔隙率和最大允許進(jìn)水速度后。濾水管的直徑可根據(jù)所要求的涌水量，由下式算出： 第三節(jié)第三節(jié) 成井工藝成井工藝井管的安裝工作，在成井工藝中是重要的一環(huán)，它直接地影響成井的質(zhì)量。在井管安裝過程中，稍不注意，很容易發(fā)生井管和濾水管錯位、脫落、斷裂、扭斜或中途堵塞等事故。這些事故處理起來很繁且易影響成井質(zhì)量，甚至引起整個井的報廢。因此，必須采取謹(jǐn)慎的態(tài)度，做好各項淮備工作。二、井管的安裝二、井管的安裝 第三節(jié)第三節(jié) 成井工藝成井工藝 1、井管安裝前的準(zhǔn)備工作 安裝井管，準(zhǔn)備工作包括以下各項：（1）沖孔換漿鉆孔鉆到預(yù)計深度后，井內(nèi)泥漿粘度大并含有大量的巖屑，井壁有較厚的泥皮。如

28、果在這種情況下安裝井管，濾水管的濾水孔有可能被堵塞或井管放不到預(yù)計深度，造成濾水管與含水層錯位，或給填礫、洗井帶來很大困難，甚至使水井不出水而報廢等。在井管安放于井中前，應(yīng)該將井內(nèi)巖粉沖洗干凈。二、井管的安裝二、井管的安裝 第三節(jié)第三節(jié) 成井工藝成井工藝 1、井管安裝前的準(zhǔn)備工作 (2)校正井深要精確的測量井的深度，特別是含水層的深度，以保證準(zhǔn)確的安裝井管和濾水管。必要時，應(yīng)采用物探測井來進(jìn)一步校正鉆進(jìn)過程中取樣的淮確性。（3）探井與校正井深的同時，用大于井管直徑的探孔器進(jìn)行探孔，也可以用井徑儀探井，以查明井壁是否規(guī)整、圓滑和有無“狗腿”井段。二、井管的安裝二、井管的安裝 第三節(jié)第三節(jié) 成井工

29、藝成井工藝 1、井管安裝前的準(zhǔn)備工作 (4)檢查起重設(shè)備、工具和管材對在井管安裝過程中所使用的設(shè)備上的部件、繩卡以及螺釘?shù)?，都要進(jìn)行認(rèn)真檢查。同時，應(yīng)對安裝于井內(nèi)的管材的絲扣、接頭和排放次序都要進(jìn)行仔細(xì)檢試。二、井管的安裝二、井管的安裝 第三節(jié)第三節(jié) 成井工藝成井工藝 在各項準(zhǔn)備工作確保無誤后，方可開始進(jìn)行井管的安裝。 2、井管安放方法 將井管安放入井內(nèi)的方法很多，應(yīng)根據(jù)成井的深度、井管的材質(zhì)、起重設(shè)備的能力等選擇確定。如鉆機(jī)提吊安裝井管方法；鉆桿托盤安裝井管等。二、井管的安裝二、井管的安裝 第三節(jié)第三節(jié) 成井工藝成井工藝三、填礫三、填礫填礫是對著含水層的濾水管周圍進(jìn)行人工圍填礫料，使其在濾水

30、管和礫層之間形成一個人工過濾層，以增大濾水管及其四周的有效孔隙率。從而達(dá)到減少進(jìn)水時水頭損失和穩(wěn)定過濾層結(jié)構(gòu)，增大水井的出水量和延長水井的使用年限。這種成井技術(shù)在成井工藝上叫“填礫”。 第三節(jié)第三節(jié) 成井工藝成井工藝三、填礫三、填礫1、礫料的選擇 選擇礫料時，應(yīng)確定：礫料的直徑、礫料的均勻度和礫料的質(zhì)量。 1）礫料的直徑通過大量的室內(nèi)試驗和野外現(xiàn)場觀察，找到了礫料直徑與含水層砂粒直徑間的關(guān)系，即礫石應(yīng)比砂直徑大多少倍才能擋住砂而形成好的濾層。世界各國在不同的條件下以不同的方法，得到了近乎相同的結(jié)論：其比值在4-8的范圍，以6為最佳。 第三節(jié)第三節(jié) 成井工藝成井工藝三、填礫三、填礫1、礫料的選擇

31、1）礫料的直徑天然含水層的砂樣都是通過篩分，來確定它的規(guī)格等級的。以過篩顆粒累計重量占總重量的50的篩孔直徑，代表該砂樣的標(biāo)準(zhǔn)直徑，記作d50 礫料也以同樣方法規(guī)定，記作D50按下式確定礫料直徑： D50=(410)d50 第三節(jié)第三節(jié) 成井工藝成井工藝三、填礫三、填礫1、礫料的選擇 2）礫料的均勻度 礫料的均勻度主要涉及用一種規(guī)格的礫料還是用多種規(guī)格的礫料，即是混合填礫與均勻填礫？室內(nèi)試驗證明了均勻礫料無論在滲透性和孔隙度上皆優(yōu)于混合礫料。 3）礫料的質(zhì)量 礫料應(yīng)該是干凈的、滾圓的、光滑的河砂。 第三節(jié)第三節(jié) 成井工藝成井工藝三、填礫三、填礫1、礫料的選擇 4）礫料估算填礫高度：考慮到洗井、

32、抽水過程礫料下沉，填礫高度要超過濾水管上端一定高度。否則，經(jīng)過洗井、抽水后，礫料會更加密實而下沉，露出過濾器而出現(xiàn)涌砂現(xiàn)象。 第三節(jié)第三節(jié) 成井工藝成井工藝三、填礫三、填礫1、礫料的選擇 4）礫料估算礫料的數(shù)量應(yīng)與需要填礫的井段的環(huán)狀體積相等。礫料需用量可用下式估算： Q= 0.785 (D2-d2)L kQ需要礫料數(shù)量， D井徑 d井內(nèi)濾水管的外徑 L填礫井段長度 k超徑、下沉系數(shù)， 一般k1.21.5, 第三節(jié)第三節(jié) 成井工藝成井工藝三、填礫三、填礫1）靜水填礫法淺井填礫2、填礫方法 填礫前先進(jìn)行徹底換漿，然后停泵填礫，孔中的沖洗液處于靜止?fàn)顟B(tài)，向井管四周進(jìn)行填礫，故稱靜水填礫法。 2）抽

33、水填礫法中深井填礫 抽水填礫是利用空壓機(jī)抽水，將抽水管下至濾水管底部以上0.5m處，進(jìn)行反循環(huán)抽水；同時在井管外部進(jìn)行投礫，礫料隨著反循環(huán)水流而高速下降，沉落在濾水管周圍。 第三節(jié)第三節(jié) 成井工藝成井工藝三、填礫三、填礫2、填礫方法 3）鉆桿泵入法深井填礫礫料混入沖洗液，用鉆桿在井管外泵入。 第三節(jié)第三節(jié) 成井工藝成井工藝四、止水四、止水在水文地質(zhì)鉆孔和一些供水井中，對目的層以外的地層進(jìn)行封閉和隔離，以防止對目的層干擾和污染，為此目的所進(jìn)行的工作稱止水。止水的方式方法很多，概括起來可分為：臨時止水和永久止水兩種。 第三節(jié)第三節(jié) 成井工藝成井工藝四、止水四、止水 1、臨時止水 臨時止水，應(yīng)用于在

34、一個鉆孔要對兩個以上的目的層進(jìn)行測試時，或該目的層取完資斜后并無保存鉆孔必要時，而采用的止水方法。臨時止水材料除要求可靠性、不污染地下水外，還應(yīng)有利于套管的起拔。常用的止水材料有：海帶、桐油石灰、橡膠制品等。 第三節(jié)第三節(jié) 成井工藝成井工藝四、止水四、止水 2、永久止水 永久止水用于供水井中。主要封閉有害含水層，以防止水質(zhì)惡化。通常采用粘土、水泥等永久性材料。 第三節(jié)第三節(jié) 成井工藝成井工藝四、止水四、止水 3、止水質(zhì)量的檢查 1）水位差檢查法 當(dāng)止水物發(fā)生效用后，管內(nèi)外靜止水位即發(fā)生變化，如果相鄰的含水層壓力相差不大，可以采用向某一含水層抽水或注水，測量含水層的靜水位有無變化來檢查止水質(zhì)量。 第三節(jié)第三節(jié) 成井工藝成井工藝四、止水四、止水 3、止水質(zhì)量的檢查2）泵壓法檢查止水效果 在抽水前不打開水管下部的檔板，而向止水物中間注水，如耗水量小于規(guī)定數(shù)量則認(rèn)為止水有