理论公式承压含水层完整井Q.ppt

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1、第12章地下水取水构筑物12.1地下水源概述和取水构筑物分类卵石层、砂层和石灰岩层等组织松散，具有众多相互连通的孔隙，透水性能较好，水能在其中流动的岩层叫透水层，透水层又叫含水层。粘土和花岗岩等结构紧密，透水性极差甚至不透水的岩层叫不透水层，不透水层也称隔水层。地下水分类：埋藏在地面下第一个隔水层上的地下水叫潜水；两个不透水层间的地下水叫层间水；具有自由水面的层间水称无压地下水；承受有压力的层间水称承压地下水；在自身压力作用下从某一出口涌出的地下水叫泉水。地下水取水构筑物分类①.管井井管从地面打到含水层，抽取地下水的井；②.大口井

2、——由人工开挖或沉井法施工，设置井筒，以截取浅层地下水的构筑物；③.渗渠——壁上开孔，以集取浅层地下水的水平管渠；④.泉室——集取泉水的构筑物。地下水取水构筑物的适用条件：①.管井适用于含水层厚度大于5米，其底板埋藏深度大于15米；②.大口井适用于含水层厚度在5米左右，其底板埋藏深度小于15米；③.渗渠仅适用于含水层厚度小于5米，渠底埋藏深度小于6米；④.泉室适用于有泉水露头，且覆盖层厚度小于5米。管井直径一般在50～1000mm，深度一般在200米以内，通常由井室、井壁管、过滤器、沉淀管组成。井室：用以安装各种设备，采光、采暖、

3、通风，防水；井壁管：加固井壁，隔离水质不良或水头较低的含水层；过滤器：集水，保持填砾与含水层的稳定，防止漏砂及堵塞；沉淀管：沉淀进入管井的砂粒。12.2管井构造、施工和管理井室结构：深井泵房——泵体和扬水管安装在管井内，泵座和电动机安装在井室内；深井潜水泵房——水泵和电动机安装在管井内，控制设备安装在井室内；卧式泵房——水泵和电动机安装在井室内；地面式——便于维护管理，防水、防潮、通风、采光条件好；地下式——便于总体规划，噪声小，防冻条件好。井壁管应有足够的强度，内壁平整光滑，轴线不弯曲，便于设备安装和管井清洗；可采用钢管、铸铁管

4、、钢筋混凝土管。钢管可用于任意井深的管井；铸铁管适用于井深小于250m的管井；钢筋混凝土管适用于井深小于150m的管井。井壁管内径应比水泵设备的外径大100mm。分段钻进法与不分段钻进法的井壁管构造有所不同。过滤器应有足够的强度和良好的透水性。钢筋骨架过滤器：由短管、竖向钢筋、支撑环构成；适用于裂隙岩、砂岩或砾石含水层，或用作缠丝过滤器、包网过滤器的骨架。圆孔或条孔过滤器：在管壁上钻圆孔或条孔加工而成；适用于砾石、卵石、砂岩或裂隙含水层，亦可用作缠丝过滤器、包网过滤器的骨架。缠丝过滤器：在钢筋骨架过滤器、圆孔或条孔过滤器外缠绕2～

5、3mm的镀锌铁丝构成；适用于粗砂、砾石和卵石含水层。包网过滤器：在钢筋骨架过滤器、圆孔或条孔过滤器外缠绕0.2～1.0mm的滤网构成；适用于粗砂、砾石和卵石含水层。填砾过滤器：在各类过滤器的外围填符合一定级配的砾石构成。填砾粒径与含水层粒径比：填砾层厚度可采用75～150mm；高度应超过过滤器顶部8～10m。过滤器进水孔眼数量多，进水性能良好，但强度减小。过滤器的孔隙率取决于管材的强度，各种管材允许孔隙率为：钢管30％～35％；铸铁管18％～25％；钢筋混凝土管10％～15％；塑料管10％。管井施工步骤钻凿井孔管井验收粘土封闭冲孔

6、换浆物探测井井管安装围填砾料抽水试验洗井钻凿井孔冲击钻进法：利用钻头对地层的冲击力钻凿井孔；仅适用于松散岩层；机械设备简单；效率低、速度慢。回转钻进法：包括一般回转钻进、反循环回转钻进和岩心回转钻进。利用钻头旋转对地层的切削、挤压、研磨破碎作用钻凿井孔；既适用于松散岩层，也适用于基岩；机械设备较复杂；效率高、速度快。回转钻进过程：钻机的动力通过传动装置使转盘旋转，带动主钻杆旋转，主钻杆接钻杆，钻杆接钻头，从而使钻头旋转切削地层。当钻进—个主钻杆深度后，由钻机的卷扬机提起钻具，将钻杆用卡盘卡在井口，取下主钻杆，接一根钻杆，再接上主钻

7、杆，继续钻进，如此反复进行，直至设计井深。钻头过程中，高压泥浆泵把用粘土调制成的含砂量极低的泥浆经胶管、提引龙头、钻杆腹腔向下喷射至工作面，起到冷却钻头、润滑钻具的作用，同时将被切削下来的岩土碎屑混合在一起，沿着井孔与钻杆之间的环形空间上升至地面，流入泥浆池。地层被钻成井孔后，破坏了原始应力平衡状态，在侧压力作用下可导致井壁坍塌，因钻进中泥浆始终灌满井孔，比重较大，可平衡地层侧压力、防止井壁坍塌。反循环回转钻进方式的泥浆循环运动方向与正循环钻进相反，携带岩土碎屑的泥浆沿钻杆腹腔或吸泥胶管的上升流速不变，能较好地保证岩土碎屑的清除。

8、在井径变动较大，这种钻进方式清除岩土碎屑的能力比正循环钻进要高，进尺速度要快。缺点是由于泥浆的回流仅靠泥浆泵的真空吸力作用，因此钻进深度有限，只适用于打浅井。同时，因泥浆中央带有大量的者土碎屑，易产生堵塞现象。泥浆池泥浆泵钻杆钻头钻盘挂钩胶管泥浆池