專業(yè)知識（四）輔導(dǎo)：大口徑松散層供水井
發(fā)布時(shí)間：2010-01-14 共1頁
口徑松散層供水井
50年代，開鑿供水井按照蘇聯(lián)的規(guī)定，鉆探、成孔中禁用泥漿。因此，在上海水文地質(zhì)勘察中，面對巨厚的松散土層（300～400米），只能采用沖擊、套管跟管鉆進(jìn)方法，這樣做成本高、工期長，而且鉆進(jìn)和起拔套管難。當(dāng)時(shí)，上海第一批5個(gè)勘探孔，均采用套管沖擊鉆進(jìn)，費(fèi)工費(fèi)時(shí)，最深的1個(gè)孔僅拔套管就用了1年3個(gè)月。
1958年，上海勘察院開展在水文地質(zhì)勘探中應(yīng)用泥漿鉆探的研究。內(nèi)容包括鉆進(jìn)方法，合理的泥漿指標(biāo)，成井工藝，特別是洗井方法，以消除采用泥漿后，對測定水文地質(zhì)參數(shù)的影響，以及采用套管護(hù)壁與泥漿護(hù)壁取得的水文地質(zhì)參數(shù)的對比。研究成果表明，在上海地區(qū)采用口徑回轉(zhuǎn)泥漿鉆進(jìn)是較為適宜的，完成300～400米的井，比其他鉆進(jìn)方法速度快、成本低。只要遵循研究成果所規(guī)定的成孔、成井工藝，泥漿鉆探可以用于水文地質(zhì)勘探，所測得的各項(xiàng)水文地質(zhì)參數(shù)與不使用泥漿鉆進(jìn)所測得的參數(shù)一致。70年代后期，太倉自來水廠鑿井?dāng)?shù)口（地層與上海一致），堅(jiān)持按規(guī)定的成孔、成井工藝施工的井，單井出水量都在2000立方米/日以上，其中1口井沒有按規(guī)定的成孔、成井工藝施工，井過濾器為泥漿堵死，抽水?dāng)?shù)月，水量每天僅幾十立方米，相差一百倍。上海地區(qū)數(shù)百口井中，凡堅(jiān)持按成孔、成井工藝施工的單井水量，水位下降小。否則不是井的出水量小，就是水的含砂量，給使用帶來困難，甚至影響環(huán)境。總結(jié)出的下列成井工藝流程為提高鑿井質(zhì)量積累了經(jīng)驗(yàn)：終孔后需進(jìn)行修孔，用鉆進(jìn)的鉆頭，自上而下掃孔，修正孔壁，括去泥皮，測定孔徑、孔斜。修孔達(dá)到孔底后，要沖孔并調(diào)整泥漿比重和含砂量，使井內(nèi)泥漿上下均勻，不含泥塊，含水量達(dá)到規(guī)范要求。在下過濾器前，應(yīng)先將過濾器在地面配好并編號、按序下入孔內(nèi)。過濾上口密封后，從過濾器外逐步稀釋泥漿到比重1.05左右。按設(shè)計(jì)填入規(guī)定粒徑的填礫。填礫上部用粘土球止水，然后用粘性土填到地面，將孔封閉以免地表污水流入。化學(xué)、物理洗井，用活塞與空壓機(jī)反復(fù)洗井。洗井結(jié)束后，處理沉淀砂，抽水試驗(yàn)，取水樣，測水的含砂量后下泵驗(yàn)交。
在60年代研究成果的基礎(chǔ)上，經(jīng)長期實(shí)踐又不斷補(bǔ)充完善，改進(jìn)了鉆頭，增設(shè)了保徑圈，運(yùn)用“鉆具一次彎曲”理論控制鉆壓及合理泥漿指標(biāo)的采用等。這項(xiàng)研究成果已為國內(nèi)外的水文地質(zhì)專家所接受，沖破了水文地質(zhì)勘探中，不允許采用泥漿鉆探的規(guī)定。
深井開采中，過濾器是重要的環(huán)節(jié)。1958年以前，上海深井過濾器的設(shè)計(jì)很落后，由于本地區(qū)含水層顆粒很細(xì)，為了防止砂粒進(jìn)入井內(nèi)，穿孔過濾器外面包棕皮，孔徑比過濾器外徑50毫米左右，終孔后，過濾器下入孔內(nèi)洗井即成井，由于抽水后，砂子嵌在棕皮的小孔內(nèi)，最終井出水量越來越少，因而報(bào)廢，井的使用壽命平均只有5.2年，最短的1.3年，最長的不超過7年。1958年，上海勘察院和建工部西安鑿井公司上海工程處都采用礫石過濾，井的出水量，動(dòng)水位下降小，含砂量同樣可以達(dá)到要求，井的使用壽命增加，在上海得到推廣。這種礫石過濾器是由纏有梯形銅絲的穿孔管和外面填有50～100毫米厚、粒徑為含水層顆粒平均直徑6～12倍的小礫石組成，礫石起到阻止含水層中的砂粒進(jìn)入井內(nèi)，穿孔纏絲過濾器起到阻止填礫進(jìn)入井內(nèi)，使井四周地下水流入井內(nèi)的水力環(huán)境改善。80年代后期，引進(jìn)聯(lián)邦德國設(shè)備制作的橋式過濾器，進(jìn)一步代替了穿孔纏絲過濾器，使井的進(jìn)水阻力進(jìn)一步改善，過濾器成本也進(jìn)一步降低。
