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1、焦東礦采煤沉陷區牛莊北部廢棄礦山地質環境治理工程施工項目水井工程施工方案 目 錄一、水井工程概況1二、鉆進工程施工1三、泥漿工藝3四、防止孔斜措施4五、成井工藝4一、水井工程概況根據焦作市牛莊北部廢棄礦山地質環境治理區供水井位(地球物理)勘探報告的結論與建議，并結合當地實際情況，機井位置坐標為X3905689，Y432105。水井的施工順序流程為場地平整設備安裝開孔鉆進沖孔換漿下管投礫止水固井洗井抽水試驗取樣水位恢復。水井施工必須由具有相應資質等級的鑿井隊完成，應符合機井技術規范SL256一2000的要求。鉆進過程中，應及時采樣并做好地層編錄工作，停鉆期間，應將鉆具提至安全孔段位置并定時循環或2、攪動孔內泥漿，泥漿漏失必須隨時補充。下井管前，應校正孔徑、孔深、物探測井。沖洗介質，應根據水文地質條件和施工情況等合理選用，一般在黏土或穩定地層，采用清水；在松散、破碎地層，采用泥漿鉆進。水井施工技術要求：水井施工采用的鉆進設備和工藝，應根據地層巖性、水文地質條件等因素選擇。井身應圓正、垂直。鉆進的護壁方法應根據地層巖性、鉆進方法和施工用水情況而定。沖洗介質應根據地層巖性、鉆進方法和施工條件選擇水、泥漿、空氣或泡沫等。井管安裝前，應做好配管、質量檢查、探井等準備工作，下管方法根據管材強度、下置深度和起重設備能力等因素選定。下置井管時，井管必須直立于井口中心，上端口應保持水平。洗井必須及時進行。3、抽水試驗結束前，應根據水的用途采集水樣進行檢驗。 工作區變壓器的安裝和線路的連接邀請電力部門的專業技術人員參加，不違章操作，做好安全工作。 二、鉆進工程施工1、機井位置的布測井位布測嚴格按照規劃圖所標的座標位置進行放線定位，放線儀器采用高精度全站儀，由測量工程師組成測量組統一放線。經過校核無誤后再報請監理工程師驗收。2、成孔技術方法根據鉆機性能和地層條件，擬采用500mm鉆頭，無芯鉆進至設計深度（60m）。其鉆進成孔技術方法如下：（1）根據地層情況合理掌握鉆進參數，禁止盲目加壓。鉆壓不得超過鉆具重量的80%，不超過第一次彎曲的臨界壓力值。（2）精心操作，送鉆均勻，操作者應注意觀察鉆壓儀，避免鉆4、壓忽大忽小和人為的間斷加壓。（3）鉆進過程中操作者應注意觀察下列情況：鉆壓儀和泵壓表；進尺快慢是否正常：是否跳鉆、蹩車、蹩泵；泥漿排量和砂土上返情況；泥漿性能變化和消耗滲漏情況；轉盤運轉和扭矩大小變化情況；電機運轉聲音、電流大小、皮帶跳動情況；設備運轉是否正常。發現異常情況應立即上提鉆具并及時采取相應措施。（4）禁止加壓啟動轉盤，以避免損壞鉆頭和扭斷鉆具等事故發生。（5）任何情況下鉆具都不得在孔內靜置，因故停止鉆進時應指派專人活動鉆具，上下活動鉆具高度應大于2米，并且原懸重不變，回轉鉆具不超過10圈。（6）控制提下鉆速度，在砂層、砂礫層孔段避免長時間沖孔。（7）上下提鉆遇阻時不得強拉硬墩，應開5、泵疏孔消除阻卡現象。（8）堅持回灌鉆孔，任何情況下都要保持泥漿充滿鉆孔，保持孔內靜壓，防止孔壁坍塌。（9）鉆進過程中要始終保持泥漿性能達到設計要求，保持足夠的泵壓泵量，保證沖孔徹底干凈。（10）每打一單根要疏孔12次，沖孔515分鐘。（11）做好鉆頭入孔前和起鉆后的檢查工作，鉆頭入孔前應仔細檢查絲扣、通水孔、翼齒，發現問題不得下入孔內。（12）認真檢查鉆具，凡彎曲、偏磨、絲扣不好、水路堵塞、有傷和焊有異物的鉆桿不得入孔。（13）下鉆時應清洗絲扣，涂絲扣油，并用足夠的上扣力矩扭緊鉆具。尤其鉆鋌必須將絲扣清洗干凈，涂絲扣油并扭緊。（14）進尺較快時或每進尺10m左右，作短程起鉆一次。（15）現場必6、須備好打撈工具，保證能夠隨時下鉆進行打撈。（16）嚴格執行交接班制度，鉆具組合、機上余尺、鉆進參數、鉆頭運轉時間、孔內情況、設備運轉情況、進尺快慢以及施工的所有情況都應交接清楚。（17）進入取水層段應做好巖樣撈取和鉆探判層工作，做好鉆進記錄和簡易水文觀測記錄，并及時向監理工程師通報。（18）遵守鉆探安全操作規程，不得違章作業。三、泥漿工藝1、泥漿性能指標設計比重：1.101.15 粘度：2022S失水量：小于20ml/30min 含砂量：小于8%PH值：89 膠體率：大于97%2、泥漿配制開鉆前配制1015m3泥漿。將粘土和清水攪拌，加入純堿（純堿加量為粘土粉重量的4%左右）攪拌成泥漿，之后再7、加入適量CMC控制失水，使泥漿性能達到設計要求。通常使用的泥漿處理劑和加量：CMC：0.10.2%，燒堿：0.1%左右。鉆進中利用地層自然造漿，加清水及處理劑進行調整。3、泥漿的日常維護與管理（1）每班測量2次泥漿性能，并做好記錄。（2）發現泥漿性能變壞時應及時進行調整，避免泥漿性能時好時壞大起大落。（3）日常維護處理均應在鉆進過程中在循環槽內進行，緩慢加入清水和處理溶液，邊循環邊調整泥漿性能，以保證地表和孔內泥漿同步調整。（4）勤維護處理、勤撈渣、定期清理沉淀池，保持泥漿性能穩定。當泥漿固相含量升高時，應及時開動振動篩。（5）鉆進過程中泥漿急劇稠化，應及時排除部分稠漿，再加清水和處理劑進行調8、整。進入取水段后嚴格控制泥漿比重小于1.15，以減小泥漿對含水層的封閉侵害。（6）機臺應建立健全泥漿管理組織和規章制度，泥漿處理劑、測試儀器和有關設備的使用保管維護工作應指定專人負責。四、防止孔斜措施1、鉆機安裝前做好場地平整，夯實塔腳，重點受力部位要用砼加固處理。場地四周挖好排水溝。2、鉆機安裝要求作到三點一線（即天車、立軸、孔口），保持垂直。3、鉆進過程中，地層變化及時調整鉆進參數。尤其是地層由軟變硬時，要輕壓慢轉，待進12m后，再使用正常參數鉆進。4、禁止使用彎曲的鉆具。5、達到設計孔深時，進行孔斜測量，采用JXY2型測斜儀測斜。若發生超差現象應采用定向鉆孔糾斜。五、成井工藝1、物探測井9、：采用SJJ3A激發電位儀進行物探測井，該設備是目前國內較先進的測井儀器，微機處理數據，液晶顯示。所測的曲線有：自然電位曲線，電阻率曲線，根據水電部水文地質、工程地質物探規程SLT7-82劃分含隔水層，配合鉆探取芯，能夠準確確定含水層頂、底板和含水層厚度。2、保證井管上下垂直的技術手段：井管對接時，保證兩井管中心線在一條直線上，下管時采用兩個方向吊線使井管自然垂直，為了保證井管與孔壁之間的距離勻稱，沿井管每隔1015m安裝一組扶正器，確保井管居中。3、成井工藝流程鉆井結束沖孔排渣、調整泥漿性能物探測井確定成井方案疏孔破壁下管前沖孔排渣、調整泥漿性能下管準備下管下管后沖孔換漿填礫止水固井洗井試抽10、抽水試驗。4、調整泥漿與物探測井鉆井至設計井深后即應立即沖孔排渣，待孔內鉆渣徹底排凈后，再逐漸調整泥漿性能達到如下要求：比重：小于1.13 粘度：1920S失水：小于20ML/30min 含砂量：小于4%泥漿性能達到要求后循環30分鐘后方可起鉆，進行物探測井。起鉆時校正孔深并做好記錄。起鉆時若發現遇阻現象，應開泵疏孔直至暢通無阻。5、疏孔與破壁（1）物探測井結束后即可下鉆疏孔。采用疏孔器加原鉆具進行疏孔到孔底。疏孔器長度不小于8m。疏孔時若發現阻力大于20KN則應開泵轉動，直至暢通無阻。（2）疏孔結束后下破壁鉆頭，破壁鉆頭長度應大于5米，破壁鉆頭鋼絲外伸長度比使用的原鉆頭直徑大1020mm。破11、壁段從止水位置到孔底。破壁程度控制在每單根反復刷2次。破壁速度控制在25m/h左右。（3）破壁時必須開泵并回轉鉆具，破壁結束后起鉆時應再次校正孔深。6、下管前沖孔排渣、調漿破壁至孔底后先行沖孔排渣，待孔內渣子徹底排凈后再調整泥漿性能，渣子未排凈之前不可調稀泥漿。調漿不可過急，應緩慢加入清水（必要時應適當處理劑）使泥漿性能達到如下要求：比重：小于1.13 粘度：19S失水量：小于20ml/30min 含砂量：小于4%PH值：89泥漿性能達到要求后再循環30分鐘方可起鉆。7、下管（1）做好下管前的一切準備工作：按物探曲線及鉆探劃分的含水隔水層，依次排列濾水管、非濾水管并編號。成井材料檢驗、設備儀表12、專用工具的檢查、清理場地、然后按成井方案進行排管編號、勞動組織、人員分工等等。（2）下管方法：按濾水管、非濾水管編號依次提吊下管。（3）確保井管連接垂直（采用吊線法兩個方向吊線）和連接質量。（4）沖孔托盤應安裝端正、牢固，連接時應注意托盤不變形。（5）濾水管井段每間隔1015m安裝一組扶正器，濾水管外包裹4060目雙層尼龍紗網。（6）適當控制下管速度，注意觀察管內管外液面。（7）下管過程中應精心操作、密切配合，嚴防工具和其他異物落入井內。（8）托盤與孔底保持不少于20cm的距離。8沖孔換漿（1）下入沖孔鉆具，下鉆時鉆桿應上緊。下鉆完畢，將沖孔托盤坐好，必要時反復試驗，確認坐好后加壓56t。然后13、封閉井管口，確保自孔底從管外返漿。（2）在89鉆具托盤之間先上正反絲接頭，以便井管下好后下鉆沖孔。托盤制作高度0.5m1.5m左右。（3）開泵前應全面檢修泥漿泵，確保一次一泵成功。（4）開泵后先用原來的泥漿循環，待泵壓和泥漿循環正常之后邊加清水邊排漿，使泥漿逐漸變稀。注意加清水和排漿都要跟上，不可拖延過久或間斷，換漿時間控制在5小時左右。（5）換漿時中途不得停泵，直至填礫結束。若因特殊原因非停泵不可時，應及時關閉高壓管線上的閥門。（6）換漿終了應達到如下要求：泥漿比重小于1.04，粘度1516s，泥漿流態徹底轉變為紊流，孔內有適量砂子或粉粒沖出來。9、填礫（1）采取動水填礫法，填礫時泥漿應自孔14、底從管外環空間返到地表，中途不得停泵并保持足夠的水量。填礫過程中繼續邊加清水邊排漿。（2）適當控制填礫速度，將礫料用手推車送到孔口，兩人再用鐵锨慢慢投入環狀空間，嚴禁整車倒入，以防止礫料棚堵。（3）填礫時注意泥漿比重的變化，泵壓、泵量變化以及孔口礫料下沉情況。當泥漿比重升高超過1.06時應停止填礫，不斷加入清水稀釋泥漿，待泥漿比重降下來后再繼續填礫。（4）準確記錄填入礫料的數量，實際填礫高度和數量應與理論計算相一致。填礫結束后，停待30分鐘，用測繩探測填礫高度，礫料超過濾水管高度掌握在510m。（5）為保持水質，要按設計要求止水，防止污染層水進入井內。10、洗井和抽水試驗固井結束后，下入并列式鉆具開動空壓機震蕩洗井，混合器下入深度24m左右，待水清砂凈后起出并列式鉆具，下入潛水泵進行洗井和試抽，直至水清砂凈，滿足技術要求。抽水試驗、水樣采集按有關規范和公司規定執行。井場施工平面布置圖泥漿池礫料堆放井管擺放場排渣場鉆井機場泥漿泵沉淀池排渣泵 15m 20m6