農(nóng)用井與施工方法

1、農(nóng)用機井施工方法1、單井施工時要注意的問題：（1）做好三大資料的收集：柱狀圖：顆粒分析；水文電測井。（2）做好濾水管的設(shè)計： 包括纏線過濾器的設(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）做好下管方案制泄：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洗井。工業(yè)井除活塞洗井外，尚可用化學洗井，以增加單井涌水量。）（7）做好抽水

2、試驗工作提交：降深與涌水量關(guān)系曲線；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，英結(jié)構(gòu)形式也不同。但總 的可分井口、井身、進水部分和沉淀管 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與水泵的泵管聯(lián)接緊密，以防污水和雜物進入，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。2）井口要有足夠的堅固性和穩(wěn)圧性，以防因承受機泵等的重量與振動而發(fā)生不均勻沉陷。 應在井口周圍，半徑不小于的范圍內(nèi)，按要求澆筑混凝土泵座。（3）在井管的封蓋法

3、蘭盤上，或泵座的一側(cè)，應留有 3050mm 的孔眼，以便量測井內(nèi)動、 靜水位的變化。平時孔眼應加蓋保護。（2）井身井身部分不要求進水，在松散地層中，采用實管加固，在堅固穩(wěn)立的巖層中，也可不用井管 加固。但如要求隔離有害的和不訃劃開采的含水層時，則必須用實管嚴密封閉，且要有足夠的強 度，以承受井壁側(cè)土的壓力。（3）進水部分管井的進水部分，是使含水層中的水通暢地進入管井的結(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)訃是否合理，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）沉淀管笛井最下部裝設(shè)的一段不進水的實管，稱為沉淀管。它的作用是沉淀隨水帶進井內(nèi)的泥砂, 以備定期

4、淸除。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，建造機井的苴他施工程序和技術(shù)方法。主要包括：井管排列、 破壁、疏孔、井管安裝、用填濾料、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)系到機井涌水量大小、水質(zhì)和機井造 價。應根據(jù)鉆孔柱狀圖和電測井資料綜合分析、確立含水層的埋深、厚度，正確確左濾水管的排 列位置、長度和實管的長管。2）井管聯(lián)接井管一般都制成 14 長的短管，下管時再將每節(jié)短管嚴密牢固地聯(lián)接在一起，邊下

5、管邊聯(lián) 接，最后形成一根端正的整體管柱。聯(lián)接時要嚴格質(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；鑄鐵管其線扣和管箍一左要符合規(guī) 范標準，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，對于使用泥漿鉆進的孔眼，是必不可少的工序，它對機井出水量有很大影響。常用 的破壁方法如下。1擴孔鉆頭破壁。擴孔鉆頭破壁是用直徑比原使用的鉆頭大 2030mm 的螺旋階梯鉆頭進 行擴孔，將孔壁上在鉆

6、進中形成的厚泥層擴掉。擴孔時應輕壓、慢轉(zhuǎn)、開大泵量。在含水層擴孔 時，要上下活動鉆具多擴幾次，以便徹底擴掉泥皮。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。鋼線刷破壁是在疏孔器上焊上短鋼絲，如同刷子一樣，耙它下到含水層處， 一邊送水沖洗，一邊反復上下拉提，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，近乎淸水為止。破壁、換漿對增加機井出水量大有益處，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）進行

7、。3 ）疏孔疏孔的目的是為下管掃淸障礙、保證井孔圓直、安全、可靠地下管。疏孔在換漿后進行，所 用疏孔器是由一根鉆桿上焊 34 個導正圈組成。圈的直徑應比孔眼小 2030mm，圈的間隔為 2m,英總長度應不短于 8m。疏孔時，用鉆桿將疏孔器下入孔底，如能順利到底，則說明孔眼圓 直；如中途下不去，則要提岀疏孔器修整孔眼，直到疏孔器上下無阻為止。（3）井管安裝井管安裝，簡稱下管。是管井施工中最關(guān)鍵最緊張的一道工序。應防止發(fā)生諸如井管斷落、 錯位、扭斜、甚至在下管過程中毀壞井管。因此，下管前必須做好準備，選擇合適的下管方法。 常見的下管方法如下。1）鉆桿托盤下管法該法適用于非金屬井管的安裝，易于保證井

8、管下直，所以使用較為普遍。鉆桿托盤下管法共 主要設(shè)備為托盤、鉆桿、井架及起重設(shè)備。托盤是承托全部井管重量的主要工具，多為金屬制造, 上端為反絲扣錐形接頭，借以與鉆桿下端的反幺幺扣接箍相聯(lián)，以便井管安裝完畢后易于退出鉆桿。 該法安裝井管要有兩套起重設(shè)備，英中一套負荷較輕，只吊一根或一組井管。下管步驟為第一步：將第一根帶反絲扣接箍的鉆桿與托盤中心的反絲錐形接頭在井口連接好。若單節(jié)井 管遠小于鉆桿長度，可按鉆桿長度將井管分組預按好，使其長度小于井管左右。然后將井管吊起 套于鉆桿上，徐徐落下，使托盤與井管端正連接在一起。第二步：把裝好井管的第一根鉆桿吊起后放入井內(nèi)，將鉆桿上端，用墊叉卡在井口枕木式墊

9、軌上，摘下提引器準備起吊另一根鉆桿。第三步：將第二根鉆桿穿入第二次應下的井管內(nèi)，并在其下端插有一圓形墊叉，準備起吊。第四步：吊起套有井管的第二根鉆桿，對準已放入井內(nèi)的第一根鉆桿的上端接頭。然后用另 一套起重設(shè)備，單獨將套的第二根鉆桿上的井管提高一段距離，拿去圓形墊叉，對接好兩根鉆桿。 再將全部鉆桿起吊一段髙度，拿去卡第一根鉆桿的墊叉，使已放入井內(nèi)的井管提出井口米左右， 與懸吊在上而的第二根井管對正接好之后，即將接好的井管全部下入井內(nèi)。第二根鉆桿的上端接 頭，再用墊叉卡在井口枕木上，摘掉提引器，準備提吊第三根鉆桿上的井管。如此循環(huán)，直到下 完井管。全部井管下完，待濾料圉填一楚髙度，使井管在井孔中

10、穩(wěn)泄后，方允許按正扣方向用人力徐 徐轉(zhuǎn)動鉆桿，使之脫離托盤，然后將鉆桿逐根提出井處。2）鋼絲繩托盤下管法此法農(nóng)用井最為常用，主要下混凝上管與礫石透水水泥管等較重的管材。1托盤。有鋼板、鋼筋混凝上和木材。吊重的鋼絲繩有二根、三根和四根。固泄鋼絲繩的方 法有一銷釘法、三銷釘法和四銷釘和一根繩兜下法等。2銷釘。銷釘是用來固定兜底鋼幺幺繩的專用工具，它用鋼筋制成，直徑 3060mm,長 50100cm,上端與直徑為鋼絲繩連接。一個繩兜下法下管則不用銷釘。）3操作步驟。a、將托盤放在井口，穿上吊重鋼絲繩（一根、二根、三根和四根均可）并用 銷釘穿上，使其受力；b、把要下入的第一節(jié)（或第一組）放在托盤上；c

11、、輕輕吊起離井口，然 后再徐徐下入井內(nèi)（要求井管上口在地面以上左右）；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而，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有足夠的抗拉強度，多用于金屬井管的安裝。它是用鉆機的起重設(shè)備提吊進 管，全部井管柱的重量由鉆塔承擔。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：將第一根進管底端安上木導向塞子，擰緊卡子準備起吊。第二步：將第一根井管套上鋼絲

12、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，起吊第二根井管己擰上管卡子準備起吊。%第三步：卸下第一根井管上的鋼絲繩套，起吊第二根井管，將苴下端管口對準已下入井孔內(nèi) 的第一根井管的接箍并擰緊絲扣（或?qū)诤附樱?。然后將?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擱巻 在井口方木上。卸下套在第二根井管上的鋼絲繩套，準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 在井管上裝設(shè)扶

13、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 2030m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, 減少進水時的水頭損失，防止水井淤積，增加機井出水量，延長機井使用壽命。因此填粒羽填得 好壞是影響機井質(zhì)量關(guān)鍵的一環(huán)。施工中應注意以下幾點：濾料要嚴格按含水層標準粒徑選擇。并要淸潔和篩分，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。對于淺孔填料應一次填完。深孔應邊填邊校核其深度，以防填粒錯位。3）填粒時四周均填，不能集中于一而，以防井管

14、偏移。 4）填粒過程中，可用鉆桿向井內(nèi)送入淸水，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）填粒超髙要按規(guī)范確定，并要用測強或皮尺校核。（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的粘上球。準備數(shù)量應比計劃用量多 25%左右。（6）洗井洗井的目的是為了淸除井孔內(nèi)和含水層中的泥漿及細小顆粒，同時破壞孔壁上的泥皮，以增 大機井涌水量，洗井應在井后立即進行，防止泥漿與含水砂層膠結(jié)，減少出水戢甚至機井報廢。 因此洗井是成井工藝中重要的一環(huán)。洗

15、井方法很多，常用的有活塞洗井、空壓機洗井、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，淸除已滲入含水層泥漿的有效方法。活塞洗井注意事項：活塞直徑要由小變大，逐漸增至所要求的宜徑。木制活塞應在水中浸 泡一晝夜后才能應用，以免活塞遇水膨脹卡于井內(nèi)。洗井應由第一含水層開始，每抽淸一層，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?；钊嵘俣?，不宜過快以防損壞管子。但速度過慢洗井效果不好，一 般應控制在 ss 之間。洗井時間，在粗砂以上含水層，可拉至井內(nèi)不再進砂為止：在中、細 砂含水層，則拉開泥壁抽淸泥漿至進入少量細砂為止。然后改用抽筒掏出沉淀淤泥，再用水泵將 水

16、洗淸為止。2）空壓機洗井空壓機為常用洗井設(shè)備，具有洗井干凈、安全等特點。但安裝較為復雜，洗井成本較高，且 受地下水位的深度影響。常用空壓機有兩種：一種是 9mi 另一種是 60?。選用哪一種應根據(jù)井孔結(jié)構(gòu)、岀水量、地 下水位埋深等情況來確泄。3）水泵洗井離心式水泵和深井泵洗井是目前農(nóng)用機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，對第四紀砂層深井，原則上應采用活塞來破壁和空壓機或水泵（包括深井泵）洗井。對于石灰?guī)r地區(qū)在無空壓機設(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

17、的選擇應是先小后大，逐漸加大抽水降深；2抽水時間應根搦含水層分選情況，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）、量水堰（或水表）、電測水位計等。離心泵一 般最大吸程為米，僅適用于地下水位注的井：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

18、量較高的水，但需大功率發(fā)動機，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，主要決左于井的最大可能岀水量。其最大降深值的確崔，對于潛水含水 層，采用其厚度的址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，一般決立于當?shù)氐乃牡刭|(zhì)條件，在富水地 區(qū)，水位、水量易于穩(wěn)肚，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大，必須在水的補給來源與井的出水量達到平衡時，水位才能確 泄。對試驗

19、抽水，要求動水位和出水量都達到穩(wěn)宦后，再連續(xù)抽水 48h：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、恢復水位、岀水量、 含砂量以及抽水過程中的水質(zhì)變化等。觀測時，對水位、出水量都應要求達到穩(wěn)左。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，即可認為岀水量已經(jīng)穩(wěn)泄。連續(xù)測雖:水位三次，每次間隔時間當小時。在下 列情況下，即可認為水位已經(jīng)穩(wěn)左：使用離心泵或深水泵時，其誤差不超20cm.此外，水質(zhì) 也應達到穩(wěn)定。試驗抽水或抽水試驗結(jié)束后，應觀測水位的恢復情況。最初 12min 次，以后逐漸延長 間隔時間。如水位在 34h 內(nèi)，變化不超過 lcm,即可認為水位已經(jīng)恢復。（8）成井驗交水井施工完畢，應進行詳細的驗交工作。驗交應有以下幾個方而。1）成井驗交標準成井驗交應遵照國家頒布規(guī)范中規(guī)定的質(zhì)量標準進行鑒定，英標準如下。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)，粗砂層應砂到 175OOOO 以 下，中、細砂層地區(qū)則為 1/20000 以下。出水量。凡在工業(yè)基地、水源地，經(jīng)勘察部