机电井施工组织设计

6.3机电井施工 6.3.1新打机井 新打机井施工流程：定位放线—编号—钻机—安装—钻井—地层（岩芯）采样—水文地质观测及地层编录—疏孔—井管安装—填砾和管外封闭—洗井和试验抽水—水样采取—成井验收。 6.3.1.1施工准备 根据管井的孔深、孔径及水文地质条件，并考虑钻机运输、施工、水电供应条件等因素，选用合适的钻机。 根据设计井孔位置，安装钻机时，井孔中心距电话线至少10米；距地埋线路及松散层旧井孔边线的距离至少5米；距地下通讯电缆、构筑物、管道及其他地下设施边线的水平距离至少2米；距高压电线的距离，一般为塔高的两倍；与地面房屋及重要建筑物应保持足够的距离，并应遵守有关行业施工现场的规定。 钻机及附属配套设备的安装，必须基础坚实，安装平稳，布局合理，便于操作；回转钻机转盘要水平。 天车、转盘及井孔中心必须在一条铅直线上；在钻进过程中不得位移。 应做到路通、水通、电通（或备好机械动力设备），施工场地平整。 试钻前应按质量要求，检查钻井设备各零部件，不合格不得开钻。 泥浆循环系统的沉沙池的容积，必须满足施工沉砂要求。 管井施工所需管材、滤料、粘土及其他物料，必须按设计要在开钻前准备好，并及时运到现场。 6.3.1.2钻机安装 ⑴根据本区域地层为构造，钻机类型采用水-300型回转钻机。 ⑵根据设计井孔位置，安装钻机时，井孔中心距电话线至少10m；距旱地电力线路及松散层旧井孔边线的距离至少5m；距地下通信电缆、构筑物、管道及其他地下设施边线的水平距离至少2m；距高压电线的距离，为塔高的两倍；与地面高层楼房及重要建筑物保持足够的安全距离，并遵守有关行业施工现场的规定。 ⑶钻机及附属配套设备的安装，保证基础坚实，安装平稳，布局合理，便于操作；回转钻机转盘水平，天车、转盘及井孔中心在一条铅直线上；冲击钻机保证连接牢固，钻具总重不超过钻机说明书规定的重量，活芯灵活，钢丝绳与活套的上线保持一致；在钻进过程中不得位移。 ⑷钻塔的安装 ①安装钻塔前，对升降系统、钻塔各部件及有关辅助工具进行认真检查，符合要求后进行安装。 ②安装钻塔前，任何人不得在钻塔起落范围内通过或停留。安装多层钻塔时，上下两层不同时作业，自下而上逐层进行。 ③起钻塔时，卷扬或绞车低速运转，保持平稳。当起塔接近垂直时，操作缓慢、准确，防止钻塔倾倒、碰坏。 ④塔腿接触地面处，用垫木垫牢，保持稳定。 ⑤绷绳位置安设匀称，绷绳地锚埋设牢固，并用紧绳器绷紧，绷绳与地面所成夹角，不大于450。 ⑥钻机转盘中心与井孔中心保持在一条铅直线上。 6.3.1.3钻进工艺 钻进方法与护壁应符合下列规定： ①松散层或基岩层，可采用正循环回转式钻进；碎石上类及沙土类散层，可采用冲击式钻进；无大块碎石、卵石的松散层，可采用反循环回转钻进；岩层严重漏水或供水困难的基岩层可采用潜孔钻锤钻进。 ②冲洗介质，应根据水文地质条件和施工情况等因素合理选用。在稳定地层，采用清水；在松散、破碎地层，采用泥浆。 ③松散层钻进时，应根据钻进机具和地层岩性采取水压护壁或泥浆护壁。采用水压护壁时，孔内一般要求有3.0M以上的水头压力；用泥浆护壁，孔内泥浆面距地面小于0.5m。顶部的松散层，采用套管护壁。 ④成井过程中设置的护口管，保证在管井施工过程中不松动，井口不坍塌。 ⑤停钻期间，应将钻具提至安全孔段位置并定时循环或搅动孔内泥浆；泥浆漏失必须随时补充；如孔内发生故障，应视具体情况提出钻具。 ⑥井孔倾斜应符合规范规定。钻进时要合理选用钻进参数，必要时，应安装导正器，如发现孔斜征兆，必须及时纠正。钻具的弯曲、磨损必须定时检查，不合格者不得使用。 ⑦岩芯采取：全孔采用定深取心钻进，每30m取芯一次，控制回次进尺5m。粘性土（粘土、粘砂土、砂粘土）及完整基岩，回次采取率大于70%；砂性土（粗、中、细、粉砂），回次采取率大于40%；松散碎石层，回次采取率大于20%。 ⑧在钻进过程中，注意观测静止水位埋深及黄土厚度。 ⑨终孔后应用疏孔器疏孔，疏孔器外径应与设计井孔直径相适应，长度一般不少于8米，达到上下畅通。下井管前应校正孔径、孔深和测斜。井孔直径不得小于设计孔径20mm；孔深误差小于2‰，小于或等于100m的井段，其顶角的偏斜不得超过1°，大于100m的井段，每百米顶角偏斜的递增速度不得超过1.5°井段的顶角和方位角不得有突变。 6.3.1.4 采样及地层编录 1、松散层钻进时，采取土样符合下列规定： ①采鉴别样，鉴别样准确反映原有地层的深、岩性、结构及颗粒组成。 ②鉴别样的数量，每层一个。含水层2～3m采一个，非含水层与不宜利用的含水层3～5m采一个，变层处加采一个。当有较多钻孔资料或进行电测时，鉴别样的数量适当减少。 2、土样按地层顺序存放，及时描述和编录。土样可保存至工程验收，必要时可延长存放时间。 3、土样的描述，可按下表的规定进行。 土样描述内容    类别 描述内容 碎石土类 名称、岩性、磨圆度、分选性、粒度大小占有比例、胶结情况和 充填物（砂、粘性土的含量） 砂土类 名称、颜色、分选性、粒度大小占有比例、矿物成分、胶结情况 粘性土类 名称、颜色、湿度、有机物含量、可塑性和包含物 岩石类 名称、颜色、矿物成分、结构、构造、胶结物、化石、岩脉、包裹、风化程度、裂隙性质、裂隙和岩深发良程度及其填充情况     4、土样的编录，内容包括采样时间、地点、名称、编号、深度、采样方法和岩性描述以及分析结果。 5、松散层中的深井、地下水质和地层复杂的井、全面钻进的基岩井，进行井孔电测，校正含水层位置、厚度和分析地下水矿化度。 6.3.1.5 疏孔、换浆和试孔 1、松散层中的井孔，终孔后用疏孔器疏孔，疏孔器外径与设计井孔直径相适应，长度不少于8m，达到上下畅通。 2、泥浆护壁的井孔，除高压自流水层外，用比原钻头直径大10～20mm的疏孔钻扫孔，破除附着在开采层孔壁上的泥皮。孔底沉淀物排净后，及时向孔内送入稀泥浆，使孔内泥浆逐渐由稠变稀，不得突变。泥浆密度小于1.1，出孔泥浆与入孔泥浆性能接近一致，孔口捞取泥浆样达到无粉砂沉淀要求。 3、下井管前校正孔径、孔深和测斜。井孔直径不小于设计孔径20mm；孔深偏差不超过设计孔深的正负1/1000；孔斜不得超过设计要求。小于或等于100m的井段，顶角倾斜不超过10；大于100m的井段，控制每100m顶角倾斜的递增速度不超过1.50。 4、非填砾过滤器管井，井孔直径大于井管外径100mm。 5、填砾过滤器管井，取水含水层为中、粗砂时，井孔直径大于井管外径200mm，取水含水层为粉、细砂时，井孔直径大于井管外径300mm。 6.3.1.6井管外观质量的检查 1、井管无残缺、断裂和弯曲等缺陷。 2、砼管有足够的抗压强度。 3、无砂砼滤水管的渗透系数≥400m/d，孔隙率≥15%。 4、过滤器开孔率偏差不超过设计开孔率的±10%，缠丝间距偏差不超过设计丝距的±20%，缠丝至穿孔管壁的最小距离大于3mm。 5、井管每米弯曲度不得超过3mm。 6、井管的上下口平面垂直于井管轴线。无砂混凝土井管与混凝土井管管口平面倾斜度偏差不超过井管外径的1.5%。 7、井管直径偏差不得超过：钢筋混凝土管内径±5mm，无砂混凝土井管内径±6～±9mm。 8、井管管壁厚度偏差不得超过：钢管和铸铁井管±1mm，钢筋混凝土井管±2mm；无砂混凝土井管±4～±6mm；混凝土井管±3～±4mm。 9、管井过滤器的制作，保证具有良好的过滤性能，结构坚固、抗腐蚀性强不易堵塞。过滤器长度，根据可开采含水层的累计厚度、富水性、设计取水量等通过技术经济分析确定（可开采含水层累计厚度不超过30m时，过滤器长度按含水层累计厚度取值）。过滤器骨架管的穿孔形状、尺寸和排列方式 ，根据管材强度和加工工艺确定，孔隙率宜为15%～30%。缠丝过壁2～4mm，垫筋两端设挡箍；缠丝应无毒、耐腐蚀、抗拉强度大和膨胀系数小；缠丝断面形状宜为梯形或三角形；缠丝孔隙尺寸应根据含水层的颗粒组成和均匀性确定。 6.3.1.7井管安装质量要求 1、井管安装前按照钻孔的实际地层资料校正，然后进行井管组合、排列、测量长度，并按井管排列顺序编号。 2、下管方法根据管材强度、下置深度和起重设备能力等因素选定，符合下列要求： ①悬吊下管法，用于井管自重（或浮重）小于井管允许抗拉力和起重的安全负荷。 ②托盘（或浮板）下管法，用于井管自重超过井管允许抗拉力和起重的安全负荷。 ③多级下管法，宜用于结构复杂和下置深度过大的井管。 各类井壁管及过滤器允许一次安装长度可按下表规定选用。 各类井壁管及过滤器允许一次安装长度表        井壁管和 过滤器种类 钢制井壁管及过滤器 铸铁井壁管及过滤器 钢筋混凝土井壁管及过滤器 塑料井壁管及过滤器 混凝土井壁管及过滤器 无砂混凝 土井管 允许一次吊装长度（m） 250～500 200～250 150～200 ≤150     托盘下管允许 一次安装长度（m）     200～250   ≤100 50～100               3、井管的连接做到对正接直、封闭严密，接头处的强度满足下管安全和成井质量的要求。 4、过滤器安装位置的上下偏差不超过300mm。 5、采用填砾过滤器的管井，井管位于井孔中心。下井管时安装井管扶正器，其外径比井孔直径小30～50mm。根据井深和井管类型确定扶正器的数量，间隔3～20m安装一组，每眼井至少安装2组。无砂混凝土管与混凝土管井，扶正器的数量应适当增加。 6、井管底部座落在坚实的基础上，若下部孔段废弃不用时，必须用卵石或碎石填实。 6.3.1.8滤料回填 1、滤料级配 填砾过滤器的管井井管安装后，根据以下要求及时进行填砾。滤料高度超过过滤器的上端；滤料用磨圆度较好的硅质砾石；不应含土和杂物，严禁使用棱角碎石；滤料的不均匀系数应小于2，滤料规格可按下列要求确定： ①滤料直径为0.5-1cm硅质砂或砾石，在细砂、中砂及砾石层填实，确保透水、阻砂效果好。 ②滤料顶部到井口段，采用粘土封闭6cm，剩余部分可用粘土填实。 2、检查滤料质量 ①回填滤料的规格，根据井孔中含水层颗粒大小而决定，符合《机井技术规范》的设计要求。 ②检查滤料的形状是否圆滑，不用碎石做滤料。