巖土施工水井施工技術(shù)

巖土施工水井施工技術(shù)第一頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三海上鉆井鉆探打水井氣井第一章水井施工技術(shù)第二頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三第一章水井施工技術(shù)第一節(jié)概述

地下水供給水井應(yīng)用污水排放地?zé)衢_(kāi)發(fā)與利用地面降水與回灌第三頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三地下取水枯井第四頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三地?zé)衢_(kāi)采第五頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三基坑井點(diǎn)降水第六頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三上海動(dòng)車段污水泵井工程

第七頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三一、水井井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1、井的分類承壓完整井分承壓水井與潛水水井承壓非完整井分完整井與非完整井潛水完整井潛水非完整井自流井：地下水能自動(dòng)噴出地表的承壓水井。供水井——是垂直安置在地下的取水建筑物。第八頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三第九頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三2、水井結(jié)構(gòu)井壁管：保護(hù)井壁或隔離非開(kāi)采層（不良含水層）過(guò)濾管：濾水擋砂和保持含水層井壁穩(wěn)定沉砂井：沉積水中泥砂填充物：礫石——保證水質(zhì)和防止過(guò)濾器淤塞。粘土——封閉和止水。第十頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三3、水井結(jié)構(gòu)要素的確定井深：由開(kāi)發(fā)地下水的目的層埋藏深度決定。井徑：開(kāi)孔直徑中間變徑終孔直徑出水量濾水管直徑終孔直徑中間變徑開(kāi)孔直徑取水泵直徑過(guò)濾層厚度第十一頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三4、供水井井身結(jié)構(gòu)形式淺供水井：100m以內(nèi)，井徑大于400mm，多一徑到底或兩種直徑，如圖。中深供水井：100～300m，井管內(nèi)徑200～300mm，多用鋼管和塑料管，如圖。深供水井：大于300m，要求管外牢固密封，中間采用多層技術(shù)套管，如圖?；鶐r水井：必須將上部地表水和第四紀(jì)含水層以加封隔，保護(hù)基巖中水的質(zhì)和量，如圖。除外還有定向井、擴(kuò)底井、輻射井等，如圖。

第十二頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三淺供水井第十三頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三中深供水井第十四頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三深供水井第十五頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三基巖水井第十六頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三5、供水井井身結(jié)構(gòu)舉例淺供水井井身結(jié)構(gòu)，圖1－6。中深供水井井身結(jié)構(gòu)，圖1－7。尾管式成井井身結(jié)構(gòu)，圖1－8。第十七頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三淺供水井井身結(jié)構(gòu)中深供水井井身結(jié)構(gòu)第十八頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三尾管式成井井身結(jié)構(gòu)第十九頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三第二節(jié)水井鉆進(jìn)方法鉆進(jìn)方法沖擊鉆進(jìn)回旋鉆進(jìn)反循環(huán)鉆進(jìn)空氣鉆進(jìn)潛孔錘鉆進(jìn)第二十頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三一、鋼繩沖擊鉆進(jìn)（一）基本原理是借助于一定重量的鉆頭，在一定的高度內(nèi)周期地沖擊井底巖石，使巖石破碎而獲得進(jìn)尺。當(dāng)進(jìn)尺增大，需用抽砂筒撈取井底沉渣后繼續(xù)鉆進(jìn)。第二十一頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三（二）鋼繩沖擊鉆進(jìn)特點(diǎn)破碎效率高，鉆速快，成本低；設(shè)備簡(jiǎn)單，移動(dòng)方便；鉆頭磨損小，鉆頭破碎巖石是不連續(xù)的；動(dòng)力消耗小，能鉆鑿較大直徑的鉆孔；鉆井液不循環(huán)，水量消耗?。恢荒茔@進(jìn)垂直的井孔。第二十二頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三（三）鋼繩沖擊鉆機(jī)沖擊鉆機(jī)有：CZ－20型、CZ－22型、CZ－30型、CZF－30型等。鉆機(jī)組成：動(dòng)力機(jī)、主軸、沖擊機(jī)構(gòu)和桅桿等部件。第二十三頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三CZ－22型沖擊鉆機(jī)第二十四頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三沖擊鉆機(jī)的沖擊機(jī)構(gòu)第二十五頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三CJZ-5型沖擊工程鉆機(jī)

第二十六頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三（四）鋼繩沖擊鉆具鋼繩沖擊鉆具包括：沖擊鉆頭、沖擊鉆桿、鋼絲繩接頭、鋼絲繩和抽筒。沖擊鉆頭：圖1－13、圖1－14沖擊鉆桿：圖1－15鋼絲繩接頭：圖1－16抽筒：圖1－17鋼絲繩：鉆具為絲扣連接時(shí)，鋼絲繩擰合方向應(yīng)與鉆具絲扣方向相反。卷筒鋼絲繩常用6×19+1瀝青麻絲左向交互捻的鋼絲繩。鋼絲繩拉力：P≥k1×k2×Q（阻塞系數(shù)k1=1.2~1.5，安全系數(shù)k2=6,Q為鉆具的重力）

卷筒和滑輪的最小直徑與鋼絲繩直徑之比不應(yīng)小于12~18第二十七頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三沖擊鉆頭：第二十八頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三沖擊鉆桿鋼絲繩接頭抽筒第二十九頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三（五）鉆具與沖擊機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)沖擊機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)——符合四連桿機(jī)構(gòu)的B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律。四連桿機(jī)構(gòu)的B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律與壓輪邊緣上b點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律相似。第三十頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方程為（均為α的函數(shù)）：α1=180°，延長(zhǎng)鉆具提升時(shí)間，使提升速度得以減少，節(jié)約整個(gè)設(shè)備的功率，適合于小型鉆機(jī)。O點(diǎn)在B點(diǎn)正下放方B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方程為第三十一頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三第三十二頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三O點(diǎn)不在B點(diǎn)正下方O點(diǎn)不在B點(diǎn)正下方，α≤180°，它的速度和加速度半周期不等，各有最大值。鉆具上升速度小，可以減少鉆機(jī)動(dòng)力功率。適用于大型沖擊鉆機(jī)。第三十三頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三井內(nèi)鉆具的運(yùn)動(dòng)鉆具經(jīng)鋼絲繩受沖擊機(jī)構(gòu)牽引而提升，可以看成鉆具運(yùn)動(dòng)與沖擊機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)相吻合；下降時(shí)，鉆具則呈自由落體下降。鉆具下降加速度的數(shù)值，決定于巖粉的密度。第三十四頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三鉆具在井內(nèi)運(yùn)動(dòng)，下降過(guò)程中承受的阻力有三種靜水阻力：等于鉆具排開(kāi)的鉆頭體積巖粉漿重量。慣性水阻力：正比于孔內(nèi)巖粉質(zhì)量和巖粉的上升瞬時(shí)加速度，還與鉆桿及鉆頭尺寸之比有關(guān)。動(dòng)水阻力：正比于鉆具瞬時(shí)下降速度的平方及動(dòng)水阻力系數(shù)（或正比于瞬時(shí)加速度及沖擊高度）。第三十五頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三e為相對(duì)直徑——鉆具的實(shí)際直徑與鉆孔實(shí)際直徑之比。一般井徑比鉆頭名義直徑要大7~20%。J：鉆具在井內(nèi)下降加速度N：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)鉆具的沖擊次數(shù)Q：鉆具的重力V：?jiǎn)挝粫r(shí)間沖擊破碎巖石的體積第三十六頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三（六）鋼繩沖擊鉆進(jìn)規(guī)程沖擊鉆進(jìn)規(guī)程是研究如何合理、有效運(yùn)用沖擊鉆具進(jìn)行鉆進(jìn)，從而達(dá)到提高效率，保證質(zhì)量和降低成本的問(wèn)題。從沖擊鉆進(jìn)功能消耗原理來(lái)分析影響沖擊鉆進(jìn)效率的技術(shù)參數(shù)。

v鉆=4（1.02QjSn）/πaD^2=(1.3QjSn）/aD^2

v鉆——單位時(shí)間內(nèi)破碎巖石高度，即鉆進(jìn)速度（cm/min)影響鉆進(jìn)速度的因素：

Q—鉆具的重力；j—鉆具下降加速度；S—鉆具的沖擊高度；n—鉆具的沖擊次數(shù)；D—鉆孔直徑；a—破碎單位體積巖石所需的沖擊能第三十七頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三（六）鋼繩沖擊鉆進(jìn)規(guī)程1、鉆具的重力Q=2εoh^2lσkk0/s

εo—考慮橫刃系數(shù)（取1.25~1.3)h—吃入巖石的深度l—鉆頭的刃長(zhǎng)k—tan（α/2）+μk0—（1+2.5×10^-6σkL/l)L—鉆具的工作長(zhǎng)度

α—鉆具刃角

μ—鉆頭刃部與巖石的摩擦系數(shù)(0.15~0.4）第三十八頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三（六）鋼繩沖擊鉆進(jìn)規(guī)程

在實(shí)際選擇和計(jì)算過(guò)程中,常采用單位鉆頭刃長(zhǎng)的鉆具重力為:

qo=mg/loQ=qoloN式中:m—鉆具工作部分的質(zhì)量，包括鉆頭、沖擊鉆桿和鋼絲繩接頭（kg）；lo—鉆頭上的有效刃長(zhǎng)；N—鉆頭刃邊數(shù)量。qo選擇：軟巖—250~300N/cm；中硬巖石—850~400N/cm；硬巖—500~600N/cm；極硬巖石—650~800N/cm。第三十九頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三（六）鋼繩沖擊鉆進(jìn)規(guī)程2、沖擊高度增加沖擊高度也就增加沖擊能，可提高鉆進(jìn)效率。但沖擊高度受鉆具運(yùn)動(dòng)時(shí)間影響，還受鉆具本身強(qiáng)度限制。鉆具材料允許最大沖擊高度：Smax=[σcr]^2/32j[σcr]——鉆具允許壓應(yīng)力對(duì)于硬度不高的巖石，Smax可取比計(jì)算值高的數(shù)值。

第四十頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三（六）鋼繩沖擊鉆進(jìn)規(guī)程

3、沖擊次數(shù)沖擊次數(shù)愈大，單位時(shí)間對(duì)巖石的破碎作用的次數(shù)愈多，效率就提高。但在沖擊鉆進(jìn)時(shí)，鉆具的沖擊次數(shù)與機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)速度必須匹配，不能任意增加，因此限制了鉆進(jìn)效率的進(jìn)一步提高。對(duì)于第一類沖擊機(jī)構(gòu)：n=50/s^0.5(次/min）對(duì)于第二類沖擊機(jī)構(gòu)：n=47/s^0.5(次/min）可見(jiàn)，n與s平方根成反比，n對(duì)s影響較大。

低于合理的沖擊次數(shù)，減少了沖擊速度；高于合理沖擊次數(shù)，導(dǎo)致鉆頭在井內(nèi)“打空”。

第四十一頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三（六）鋼繩沖擊鉆進(jìn)規(guī)程4、巖粉漿密度（1）巖粉漿的密度影響鉆具的下降加速度，會(huì)使鉆具的下降和壓輪的上升不能很好地吻合。密度太小，加速度大，會(huì)受運(yùn)動(dòng)緩慢的壓輪限制；密度過(guò)大，加速度小，造成“打空”。第四十二頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三（六）鋼繩沖擊鉆進(jìn)規(guī)程（2）如巖粉漿密度不適，會(huì)在井底形成一層巖粉墊，減弱鉆頭在孔底的沖擊作用。

最優(yōu)巖粉漿密度區(qū)段：當(dāng)巖石的比重愈大時(shí)，最佳密度也相應(yīng)愈高。實(shí)際操作控制方法：控制回次間隔；控制掏砂量。即“勤掏少掏”。第四十三頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三（六）鋼繩沖擊鉆進(jìn)規(guī)程5、懸距當(dāng)沖擊梁處在上死點(diǎn)的位置時(shí)，鉆頭距離孔底的高度稱為懸距。留懸距是為了解決鋼絲繩在沖擊過(guò)程中，由于鉆具的重力作用，使鋼繩發(fā)生彈性拉伸變長(zhǎng)的現(xiàn)象。懸距決定于：巖石的硬度、每沖擊一次的巖石破碎深度、緩沖器的彈性伸長(zhǎng)量和鋼繩的伸長(zhǎng)量等。鉆進(jìn)軟巖時(shí)，不需要留懸距。鉆進(jìn)硬巖時(shí)，使鋼繩的伸長(zhǎng)值和補(bǔ)償器的壓縮值應(yīng)等于懸距和鉆具切入深度。正常懸距h=（0.2~0.5）f（普氏）

f（普氏）

—普氏巖石硬度系數(shù)，等于1/10巖石抗壓強(qiáng)度。

軟巖h為0~3cm；中硬巖h為3~4cm；硬巖h為4~5cm。

第四十四頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三沖擊鉆進(jìn)技術(shù)參數(shù)第四十五頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三（七）沖擊鉆進(jìn)在典型地層中的綜合應(yīng)用1、大卵石、大漂石等地層鉆進(jìn)聯(lián)結(jié)力差，卵石硬而表面光滑，易發(fā)生塌孔、井斜和大量漏失。鉆進(jìn)規(guī)程：采用大沖擊高度和少?zèng)_擊次數(shù)，較大的鉆具重量。漏失不大—水（或泥漿）鉆進(jìn)；漏失嚴(yán)重—投入黏土。井斜時(shí)，將碎塊石填入空內(nèi)傾斜段糾斜鉆進(jìn)。地層鉆進(jìn)和護(hù)孔同樣重要。如加入黏土增加孔壁聯(lián)結(jié)；采用大刃角鉆進(jìn)；經(jīng)常檢查鉆頭尺寸，防止夾鉆事故等。第四十六頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三（七）沖擊鉆進(jìn)在典型地層中的綜合應(yīng)用2、粘土層鉆進(jìn)由于巖粉漿密度的提高，易造成糊鉆和縮徑等。采用高液柱鉆進(jìn)，勤掏漿，補(bǔ)充比重小的泥漿；鉆具重量不宜過(guò)大，刃角要適度小些；沖擊次數(shù)適當(dāng)減少，放繩要勤而少，防止孔壁擴(kuò)大；遇黏土細(xì)砂層，可投入磚塊和軟碎石，改變土體結(jié)構(gòu)，增加井壁穩(wěn)定；黏土夾砂層，可使用抽筒鉆頭或加重的抽砂筒鉆進(jìn)。第四十七頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三（七）沖擊鉆進(jìn)在典型地層中的綜合應(yīng)用3、砂層鉆進(jìn)主要問(wèn)題是保護(hù)井壁，采用優(yōu)質(zhì)泥漿壓孔鉆進(jìn)。較薄的流砂層，投黏土球增加護(hù)壁能力；很厚的流砂層，采用跟管鉆進(jìn)。第四十八頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三（七）沖擊鉆進(jìn)在典型地層中的綜合應(yīng)用4、裂隙發(fā)育的巖石層鉆進(jìn)主要問(wèn)題是孔壁坍塌掉塊，卡鉆，鋼絲繩拉斷。采用十字形鉆頭；巖粉漿稠度適當(dāng)提高；巖層特別碎時(shí)，孔內(nèi)投入一些黏土，增加井壁穩(wěn)定；掌握好懸距，放繩少而勤；沖擊次數(shù)和沖擊高度要配合適當(dāng)，減少鉆具抖動(dòng)；鉆頭及時(shí)補(bǔ)焊，防止新鉆頭卡鉆。第四十九頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三二、大直徑回旋鉆進(jìn)（一）基本原理通過(guò)鉆頭的回旋鉆進(jìn)，借助于鉆頭的硬度和切削力，使巖石破碎和摩碎而獲得進(jìn)尺。當(dāng)進(jìn)尺增大，需用泥漿循環(huán)排除井底沉渣后繼續(xù)鉆進(jìn)。第五十頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三（二）回旋鉆進(jìn)特點(diǎn)鉆進(jìn)速度快；鉆機(jī)輸出功率大；設(shè)備龐大；鉆進(jìn)工藝不完善；第五十一頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三（三）、回旋鉆進(jìn)設(shè)備與組成SPJ-300鉆機(jī)紅星-300鉆機(jī)SPC系列鉆機(jī)SPY型鉆機(jī)等回旋鉆機(jī)一般由動(dòng)力機(jī)、泥漿泵、絞車、轉(zhuǎn)盤和鉆塔等部分組成。第五十二頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三第五十三頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三SPJ-300鉆機(jī)第五十四頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三SPJ-400型水文工程鉆機(jī)

第五十五頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三SPJ-500型水文工程鉆機(jī)第五十六頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三TSPJ-600型水文水井鉆機(jī)（散裝）第五十七頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三GS-300A工程、水井鉆機(jī)第五十八頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三SPS-600鉆機(jī)第五十九頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三BZC-350B車載式水井鉆機(jī)第六十頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三FGSL-300A型工程、水井鉆機(jī)第六十一頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三第六十二頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三（四）回旋鉆進(jìn)方法軟地層取芯鉆進(jìn)1、取芯鉆進(jìn)硬地層取芯鉆進(jìn)主要問(wèn)題：易產(chǎn)生縮徑、糊鉆、埋鉆、坍塌或孔徑擴(kuò)大等。鉆頭肋骨鉆頭：螺旋肋骨鉆頭—適用于粘性土和泥巖類地層階梯肋骨鉆頭—適用于砂、粘砂和砂黏土類地層內(nèi)外鑲肋骨鉆頭—適用于粘土類地層

第六十三頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三螺旋肋骨鉆頭外焊三塊呈45°螺旋肋骨，有助液流上返，提高清粉能力。正斜鑲，利于切軟巖。通水截面積大，循環(huán)阻力小，使孔底比較干凈，避免重復(fù)破碎，提高鉆進(jìn)效率。適用于鉆進(jìn)Ⅱ~Ⅳ級(jí)（部分Ⅴ級(jí)）松軟巖層、粘土層、風(fēng)化砂巖及鋁土頁(yè)巖等。第六十四頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三螺旋肋骨鉆頭第六十五頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三階梯肋骨鉆頭第六十六頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三(內(nèi)外鑲肋骨鉆頭)唇面交錯(cuò)式繩索取心孕鑲鉆頭

第六十七頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三取芯鉆具的連接方式在粗徑鉆具之上一般連接鉆鋌，以改善鉆具在井內(nèi)受力狀態(tài)。在鉆鋌的上部接鉆桿。鉆桿采用石油鉆井的鉆桿。粗徑鉆具上部和鉆鋌的上部加入一段扶正器。

鉆鋌螺旋鉆鋌第六十八頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三扶正器第六十九頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三

鉆桿鉆桿接頭第七十頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三

軟地層取芯鉆進(jìn)技術(shù)措施第七十一頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三

硬地層取芯鉆進(jìn)取芯原則：先截?cái)鄮r芯，再采取巖芯。常用方法：自然斷芯，投卡料取芯法先鍥斷，后卡取法先炸斷，后鋼繩套取第七十二頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三（四）回旋鉆進(jìn)方法2、擴(kuò)孔鉆進(jìn)

——是受設(shè)備能力限制不能一次成井而采用的特殊方法。即先用小直徑取芯鉆進(jìn)后再加大孔徑的方法?？梢淮螖U(kuò)孔或多次擴(kuò)孔。擴(kuò)孔鉆頭：螺旋翼片鉆頭、直焊翼片擴(kuò)孔鉆頭、多級(jí)翼片式擴(kuò)孔鉆頭等。擴(kuò)孔鉆頭規(guī)程：輕壓、慢轉(zhuǎn)、大泵量和優(yōu)質(zhì)泥漿。防斜與糾斜：加裝扶正器，鉆具設(shè)減浮通水孔，加重鉆具。第七十三頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三第七十四頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三第七十五頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三（四）回旋鉆進(jìn)方法3、全面鉆進(jìn)——井底巖石全斷面破碎，即無(wú)巖芯鉆進(jìn)成井。鉆頭：翼片式、魚尾式、刮刀鉆頭、牙輪鉆頭。技術(shù)參數(shù)：大鉆壓、大沖洗液。第七十六頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三錐形刮刀鉆頭

第七十七頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三牙輪鉆頭第七十八頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三（四）回旋鉆進(jìn)方法4、大直徑回旋鉆進(jìn)存在的問(wèn)題排粉問(wèn)題斷取巖芯問(wèn)題擴(kuò)孔鉆具及鉆頭加工復(fù)雜第七十九頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三三、反循環(huán)鉆進(jìn)沖洗介質(zhì)由鉆具外流向鉆具內(nèi)的循環(huán)方式的鉆進(jìn)方法，稱為反循環(huán)鉆進(jìn)。循環(huán)介質(zhì)可以為：清水、空氣、泥漿。反循環(huán)鉆進(jìn)分為：泵吸反循環(huán)鉆進(jìn)射流反循環(huán)鉆進(jìn)氣舉反循環(huán)鉆進(jìn)第八十頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三（一）泵吸反循環(huán)鉆進(jìn)泵吸反循環(huán)鉆進(jìn)是利用離心泵或軸流泵的抽吸力量，使鉆桿內(nèi)流體上升的一種管路布置方式。工作原理第八十一頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三啟動(dòng)方式：真空泵啟動(dòng)（國(guó)外）注水泵啟動(dòng)（國(guó)內(nèi)）第八十二頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三第八十三頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三（一）泵吸反循環(huán)鉆進(jìn)泵吸反循環(huán)鉆進(jìn)的深度——維持沖洗液循環(huán)的動(dòng)力為砂石泵的真空度，用于克服流體上升時(shí)的各種阻力，因此鉆進(jìn)深度受到限制。井深45m以內(nèi)效率較高；井深70m以后效率降低。適合于深度較淺的大直徑水井。

深度m排量m370第八十四頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三（一）泵吸反循環(huán)鉆進(jìn)

泵吸反循環(huán)鉆進(jìn)的上返速度與巖屑含量泵吸反循環(huán)鉆進(jìn)的上返速度國(guó)外推薦采用的速度：3m/s~4m/s。國(guó)內(nèi)試驗(yàn)：2.5m/s~3.5m/s。速度過(guò)快：鵝頸管磨損過(guò)快，井壁穩(wěn)定不利。巖屑含量高，流體密度大，液柱重量增加，循環(huán)困難。淺井，泥漿鉆進(jìn)：巖屑含量可達(dá)10%~15%；深井，清水鉆進(jìn)：巖屑含量控制1%~3%；一般地層：巖屑含量控制5%~8%。

第八十五頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三（二）射流反循環(huán)鉆進(jìn)射流反循環(huán)鉆進(jìn)又稱噴射反循環(huán)鉆進(jìn)，是利用安裝在循環(huán)管路上的射流泵來(lái)驅(qū)動(dòng)循環(huán)灌路中介質(zhì)流動(dòng)的。工作原理第八十六頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三（二）射流反循環(huán)鉆進(jìn)射流泵的安裝位置

射流泵潛入孔內(nèi)，放在鉆頭上部：鉆具復(fù)雜，增大流速射流泵放在地表：利用射流泵真空度來(lái)驅(qū)動(dòng)，適用淺孔射流泵裝在水龍頭的下方：真空度來(lái)驅(qū)動(dòng)，適用淺孔第八十七頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三第八十八頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三（二）射流反循環(huán)鉆進(jìn)射流泵的結(jié)構(gòu)形式射流泵是利用噴嘴來(lái)造成真空度的。常采用多個(gè)噴嘴，布置成環(huán)狀，形成“環(huán)裝噴射”。第八十九頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三（二）射流反循環(huán)鉆進(jìn)射流反循環(huán)鉆進(jìn)的深度當(dāng)上升液體流中泥砂石含量增大時(shí)，循環(huán)流速降低；達(dá)到某一極限時(shí)，流體上升運(yùn)動(dòng)自動(dòng)停止。

井深50m以內(nèi)效率較高；井深50m以后效率降低。

循環(huán)流量?。?00m^3/h）適用于井徑較小的淺井。

井深（m）鉆速（m/h）450射流反循環(huán)鉆進(jìn)效率與深度關(guān)系第九十頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三（三）氣舉（壓氣）反循環(huán)鉆進(jìn)1、工作原理將壓縮空氣通過(guò)供氣管路送至井下的氣水混合室，使空氣與鉆桿內(nèi)的水混合，從而形成比重小于鉆桿外液體比重的氣水混合液柱，使鉆桿內(nèi)外形成壓力差。將鉆桿內(nèi)的氣水流攜帶著巖屑，被排出鉆桿而流入沉淀池中。第九十一頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三當(dāng)不考慮各種阻力和慣性力時(shí)，要使整個(gè)系統(tǒng)循環(huán)運(yùn)動(dòng)，則：（Lw+H）Υy≥hΥygq+Lw

Υyg從hΥygq可知，氣舉反循環(huán)在開(kāi)鉆最初（理論值為7m）是不能工作的，經(jīng)常在孔深25m以后才能采用氣舉反循環(huán)鉆進(jìn)。第九十二頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三（三）氣舉（壓氣）反循環(huán)鉆進(jìn)2、參數(shù)選擇空氣混合室安裝深度：由整個(gè)管路系統(tǒng)沉沒(méi)系數(shù)確定。沉沒(méi)系數(shù)m=h/H一般m＞0.3?？諌簷C(jī)的壓力越大，鉆進(jìn)深度就越大?？諌簷C(jī)的壓力及風(fēng)量:壓力P=（HΥygq）×10^-2+ΔP

ΔP取0.04～0.1Mpa風(fēng)量Q=（2～2.4）d^2v尾管的長(zhǎng)度:Lw≤3h鉆進(jìn)深度:鉆進(jìn)的最大深度和鉆孔直徑取決與空壓機(jī)的功率。不適用于淺井，而適用于較大井徑的深井。

第九十三頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三（四）反循環(huán)鉆進(jìn)工藝的合理選用第九十四頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三四、空氣鉆進(jìn)以壓縮空氣代替沖洗液作為循環(huán)介質(zhì)的鉆進(jìn)方法稱為空氣鉆進(jìn)。空氣鉆進(jìn)方法對(duì)于缺水地區(qū)、水量嚴(yán)重漏失地層和不適用沖洗液循環(huán)的地方有著十分重要的意義?？諝忏@進(jìn)鉆速高的原因：“反壓差”效應(yīng)空氣黏度極小，又以高速吹過(guò)孔底，使孔底凈化程度提高，幾乎沒(méi)有重復(fù)破碎。鉆頭使用壽命延長(zhǎng)，減少起下鉆時(shí)間，縮短施工周期。

第九十五頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三四、空氣鉆進(jìn)空氣循環(huán)方式

正循環(huán)：最普遍。井內(nèi)環(huán)狀空間的壓力低，介質(zhì)進(jìn)入孔壁孔隙的量很小，對(duì)可采層出液量影響小，孔口易密封。對(duì)大井徑要求大排氣量。

反循環(huán)：氣耗量較小，適用于大口徑鉆進(jìn)；但易發(fā)生鉆桿堵塞，在破碎地層及涌水地層工作復(fù)雜化，孔口密封復(fù)雜。

局部循環(huán)（可正循環(huán)，也可反循環(huán)）：主要用于大量涌水地層。第九十六頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三（一）空氣鉆進(jìn)設(shè)備

在采用液體循環(huán)鉆進(jìn)設(shè)備的基礎(chǔ)上，將原有泥漿循環(huán)設(shè)備換為空氣循環(huán)設(shè)備，即可進(jìn)行空氣鉆進(jìn)。第九十七頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三1、空壓機(jī)對(duì)空壓機(jī)的基本要求：風(fēng)量大，風(fēng)壓相當(dāng)，外形小，重量輕。若遇到涌水或是粘性可塑性巖層，使用深度大大減少?？諌簷C(jī)風(fēng)壓不足時(shí)，可以配備相當(dāng)?shù)脑鰤涸O(shè)備。風(fēng)量不足時(shí)，可兩臺(tái)空壓機(jī)并聯(lián)使用?；钊娇諌簷C(jī)第九十八頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三水冷式空壓機(jī)活塞式空壓機(jī)第九十九頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三螺桿式空壓機(jī)第一百頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三2、井口裝置一般要求：有一定的密封性能，鉆機(jī)附近不得有塵埃和粉團(tuán)飛揚(yáng)，鉆桿通過(guò)和回轉(zhuǎn)時(shí)要靈活自如、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安全方便、外形規(guī)格小巧、使用壽命長(zhǎng)，在必要時(shí)能迅速換用其他鉆進(jìn)方法。類型：剩余壓力井口密封裝置滑動(dòng)式密封井口裝置能導(dǎo)流的井口密封裝置第一百零一頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三第一百零二頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三3、捕塵設(shè)備捕塵方法：干式捕塵(由鼓風(fēng)機(jī)和旋風(fēng)除塵器組成）濕式捕塵（鉆機(jī)立管處接一個(gè)高壓水噴嘴接頭）干濕結(jié)合捕塵（干式旋風(fēng)捕塵器于風(fēng)水接頭組合））第一百零三頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三濕式捕塵裝置第一百零四頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三4、儀表壓力表、流量計(jì)、溫度計(jì)浮子流量計(jì)電磁流量計(jì)壓力表第一百零五頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三5、鉆具鉆桿：強(qiáng)度要高，直徑114mm或127mm。鉆桿接頭：內(nèi)通徑要大，外徑要小。一般要使用鉆鋌。管外環(huán)狀空間的氣流速度低于8～12m/s時(shí)，使用取粉管。鉆頭結(jié)構(gòu)：如牙輪轉(zhuǎn)頭，鉆頭通孔要大，水口盡量接近切削具。第一百零六頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三

（二）干空氣鉆進(jìn)技術(shù)參數(shù)

1、空氣量計(jì)算

Q=Qo+NHQo=vF第一百零七頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三2、空氣壓力計(jì)算空氣壓力取決與鉆孔深度、鉆孔直徑、鉆孔孔壁與鉆桿的環(huán)狀空間的大小、各種接頭及鉆頭的局部阻力、鉆進(jìn)速度（巖粉數(shù)量）、空氣量及其溫度等。壓縮空氣在鉆進(jìn)循環(huán)中的狀態(tài)，可以看成是一個(gè)氣體等溫?cái)U(kuò)散過(guò)程。第一百零八頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三2、空氣壓力計(jì)算壓力計(jì)算如下：（1）鉆桿外環(huán)狀空間的壓力損失：（2）井底環(huán)狀空間的空氣壓力損失：（3）鉆頭上的壓力損失：（4）井底壓力損失：第一百零九頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三（5）鉆鋌內(nèi)的壓力損失：（6）鉆桿內(nèi)的空氣壓力損失：（7）地表管路壓力損失：（8）空壓機(jī)的風(fēng)壓應(yīng)大于：第一百一十頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三3、空氣鉆進(jìn)鉆頭鉆頭上通風(fēng)槽較大，較沖洗液循環(huán)鉆頭的水槽要大2~4倍。有些地方要開(kāi)一些專用風(fēng)道。4、鉆壓鉆壓加大，鉆速提高。井斜和鉆桿的剛性以及鉆頭的強(qiáng)度限制了鉆壓提高，其井底鉆頭處壓力與沖洗液循環(huán)是接近或略小。5、轉(zhuǎn)速空氣量足，高轉(zhuǎn)速；空氣量不足，低轉(zhuǎn)速。巖石比重小，轉(zhuǎn)速大；比重大，轉(zhuǎn)速小。一般外徑線速為0.5～1.0m/s。第一百一十一頁(yè)，共一百二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三

（三）空氣鉆進(jìn)技術(shù)措施

燥化鉆進(jìn)：采用干空氣吹孔2h—3h，使井壁干燥后繼續(xù)干空氣鉆進(jìn)。用于潮濕地層較薄的情況。霧化鉆進(jìn)：向干空氣中注入清水。用于較厚的