基巖區(qū)水井施工技術(shù)研究

基巖區(qū)水井施工技術(shù)研究基巖區(qū)水井施工技術(shù)研究摘要：基巖區(qū)的水主要是巖溶裂隙水，出水量的大小取決于巖石裂隙導水通道大小、多少。針對這一特點，在分析如何提高基巖區(qū)水井涌水量的前提條件下，提出鉆孔徑裂爆破和稀鹽酸洗井工藝。通過采用鉆孔徑裂爆破作用，增大或增多導水通道，增加酸的滲透反應距離；稀鹽酸主要與基巖中的碳酸鹽反應、溶解，疏通水道，從而對提高單井出水量，成井質(zhì)量和成井率具有一定的指導作用。關鍵詞：鉆孔徑裂爆破稀鹽酸洗井

我們在第四系地層水文水井施工中，基本掌握了成井技術(shù)，而對在基巖區(qū)水井施工及成井技術(shù)還不熟悉，主要是如何提高單井出水量，就要了解基巖區(qū)地層含水方式和涌水方式；基巖區(qū)的水主要是來自巖溶裂隙和發(fā)育裂隙，往往涌水量較小，滿足不了工程施工或生產(chǎn)生活用水，如果在鉆孔內(nèi)不同深度的巖溶裂隙段（灰?guī)r、白云巖）采用鉆孔徑裂爆破和稀鹽酸洗井，就有可能提高水井的出水量。這一理論是通過我們在基巖區(qū)地質(zhì)勘探施工中經(jīng)常出現(xiàn)漏失水現(xiàn)象而提出的，如裂隙越大、越多，失水量就越大，反過來講則是涌水就越大，再用鉆孔裂隙爆破，增大增多裂隙，進一步增強涌水量，以提高單井出水量，成井率。1地層及鉆孔結(jié)構(gòu)1.1水文地質(zhì)勘察經(jīng)過地質(zhì)勘察技術(shù)部門采用地表物探、儀器探測，初步了解地下含水量，確定井位；再用鉆探方式勘察地下含水層，靜水位高度以及水質(zhì)，水井靜水位的選定段在０－４０米，根據(jù)以上所得數(shù)據(jù)，設計鉆井深度。1.2鉆孔結(jié)構(gòu)在基巖中，井徑設計，井徑Φ300mm，井深約120m，采用鋼粒鉆進或三牙輪鉆頭鉆進至終孔。在上部為松散的沙土層，粘土層中，上部松散的沙土層，粘土層采用低固相泥漿鉆進成孔，鉆至基巖１m左右，下入鋼質(zhì)井管護壁；基巖層采用清水作沖洗液,采用鋼粒鉆進或三牙輪鉆進至設計要求深度成井。鉆井結(jié)構(gòu)：上部孔徑Φ400mm、井徑Φ320mm,基巖面以下孔徑Φ25終孔成井后，經(jīng)過抽水試驗，測量單井出水量的情況，如果達不到設計和用水需要的要求，再通過對鉆探時采取的巖心進行分析，了解巖石裂隙區(qū)段，巖石成分的確定，主要是碳酸鹽（CaCO3、MgCO3），如果采用在巖溶裂隙井段進行鉆孔裂隙爆破和稀鹽酸（或其他化學劑）洗井，從理論上講，能對水井出水量有一定的提高。2鉆孔徑裂爆破2.1鉆孔徑裂爆破的作用鉆孔徑裂爆破實際就是使爆轟氣體進入裂隙或溶洞，使裂隙或溶洞沿徑向方向延伸擴大，拓寬裂隙的透水性，增加酸性物質(zhì)滲透反應的距離，進而增多或增大導水通道，部分增加水井單井出水量。2.2爆破材料選用研制或購買的側(cè)向爆破器，就是使爆轟氣體產(chǎn)生徑向運動，才能使裂隙或溶洞在爆轟氣體的作用下，擴大、延伸。炸藥選用硝氨炸藥，雷管選用普通電雷管，側(cè)向爆破器的規(guī)格，最大直徑約為鉆井直徑的三分之二，長度要根據(jù)含水層區(qū)段裂隙的井徑長度而定，最好為井徑的2-3倍，炸藥量要根據(jù)巖石的硬度，鉆孔的直徑裂隙區(qū)段長度而定（最好做幾次試驗來確定），從有關的資料上看，一般裝藥量為2-4Kg2.3爆破方法在孔口上方固定一個定滑輪，采用Φ6mm普通鋼絲繩作提引繩，通過定滑輪將串聯(lián)的2-3個爆破器材（根據(jù)鉆井中裂隙的區(qū)段而定）下入井內(nèi)預定位置，爆破器串聯(lián)間隔15米左右，母線連接在起爆器的接線柱上，工作人員要撤離距孔口20米以外，閉合起爆器開關，起爆5分鐘后拆開起爆器母線，提出鋼絲繩及起爆器母線。3稀鹽酸洗井工藝3.1稀鹽酸的配制往往化工廠的工業(yè)鹽酸濃度大，揮發(fā)性強，所以使用時必須用水稀釋；稀釋過的鹽酸濃度一般為15%左右，為增強鹽酸處理效果，可根據(jù)現(xiàn)場條件，在稀釋好的稀鹽酸中加入一些其他試劑。3.2稀鹽酸的洗井機理稀鹽酸主要是與基巖中的碳酸鹽發(fā)生反應，生成可溶性鹽、水和二氧化碳，可用下列化學方程式表示出來：2HCl+CaCO3=CaCl2+H2O+CO2↑(石灰?guī)r)4HCl+CaMg(CO3)2=CaCl2+MgCl2+2H2O+2CO2↑(白云巖)根據(jù)巖石主要成分的不同，可選用不同的溶鹽試劑，目的都是一樣，通過化學反應。增大或增加裂隙，進而增大或增多導水通道，進一步增加出水量。3.3稀鹽酸的洗井工藝將向孔內(nèi)注酸的Φ89mm鉆桿下到距孔底2m左右，上部通過主動鉆桿、水龍頭、高壓管與BW850往復式泥漿泵相連，一次性將計算用量的稀鹽酸注入孔內(nèi)，用量根據(jù)定水位以下孔段的容積，再加上實地容積的1/3-1/2的滲透量。根據(jù)上述鉆孔設計，大約用量為4m3-5m3。注完酸液后，再注入約2m3清水，清洗管路，然后將鉆桿提出，靜止停待2-3個班的時間（LINKWord.Document.8F:\\工作\\20090104\\3\\基巖區(qū)水井施工技術(shù)研究\\基巖區(qū)水井施工技術(shù)研究1.docOLE_LINK1\a\r錯誤！鏈接無效。20小時左右），采用空壓機震蕩排渣，或采用CO2氣沖洗排渣，必要時可采用活塞洗井法。（使用活塞前要用鉆井用的鉆頭探孔，以防活塞被卡）再用空壓機洗井，待水變清為止，同時要做抽水試驗，監(jiān)測水位出水量，并取水樣化驗水質(zhì)。4結(jié)束語通過對基巖水井鉆孔徑裂爆