1.本公開涉及巖土工程施工技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種降水井成井施工方法。
背景技術(shù):
2.降水井是指疏排礦山坑道、采場或建筑基坑中積水的井,即,降水井起的是降低地下水位作用或者疏干地下水的作用,有深有淺。
3.現(xiàn)有技術(shù)中,降水井通常采用正反循環(huán)或沖擊鉆等方法進(jìn)行降水井成孔施工,如遇松散軟弱地層時易塌孔縮徑,成井質(zhì)量差,且使用的泥漿量較大,環(huán)境污染嚴(yán)重。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
4.為了解決上述技術(shù)問題或者至少部分地解決上述技術(shù)問題,本公開提供了一種降水井成井施工方法。
5.本公開提供了一種降水井成井施工方法,所述施工方法包括:
6.確定待鉆井孔的開挖位置;
7.將鉆機(jī)的螺旋鉆具的鉆頭自所述開挖位置處向下鉆進(jìn),以在所述開挖位置處鉆挖預(yù)設(shè)深度的井孔;
8.向上提升所述螺旋鉆具,以將所述鉆頭向上提升至預(yù)設(shè)位置,其中,所述預(yù)設(shè)位置所在的高度小于所述預(yù)設(shè)深度;
9.通過所述螺旋鉆具的中心孔向所述井孔內(nèi)注入泥漿護(hù)壁,當(dāng)螺旋鉆具的中心管內(nèi)的最高液面與井孔的井口平齊或高于井孔的井口時,向上提升所述螺旋鉆具,以將所述鉆頭提升至所述井口外,其中,所述螺旋鉆具的提升速度與所述泥漿的注入速度相匹配;
10.向注入泥漿的所述井孔內(nèi)下沉預(yù)制井管,其中,所述預(yù)制井管的底端封堵并與所述井孔的井底接觸,所述預(yù)制井管的頂端開口并顯露在所述井孔的井口外,且所述預(yù)制井管的外徑小于所述井孔的直徑,所述預(yù)制井管的外壁與所述井孔的內(nèi)壁之間具有間隙;
11.向所述間隙內(nèi)布置填充層。
12.進(jìn)一步地,所述預(yù)制井管在所述井孔內(nèi)下沉?xí)r,所述預(yù)制井管與所述井孔同軸。
13.進(jìn)一步地,所述確定待鉆井孔的開挖位置的步驟之后,所述施工方法還包括:根據(jù)所述開挖位置挖設(shè)泥漿池;
14.所述向注入泥漿的所述井孔內(nèi)下沉預(yù)制井管的步驟包括:向注入泥漿的所述井孔內(nèi)下沉預(yù)制井管時,所述井孔內(nèi)多余的泥漿從所述間隙的靠近所述井孔井口的一端溢出,并流動至所述泥漿池內(nèi)。
15.進(jìn)一步地,所述向所述間隙內(nèi)布置填充層的步驟包括:向所述間隙內(nèi)布置填充層時,所述間隙內(nèi)多余的泥漿從所述間隙的靠近所述井孔出口的一端溢出,并流動至所述泥漿池內(nèi)。
16.進(jìn)一步地,所述向所述間隙內(nèi)布置填充層的步驟包括:
17.向所述間隙內(nèi)填充濾料,以形成過濾層,其中,所述過濾層的頂端靠近且低于所述
開挖位置所在的水平面;
18.向所述過濾層上方的所述間隙內(nèi)填充防水材料,以在所述過濾層的上方形成防水層,其中,所述防水層的頂端不低于所述開挖位置所在的水平面。
19.進(jìn)一步地,所述防水層沿所述井孔軸向的尺寸為0.5-1.0m。
20.進(jìn)一步地,所述螺旋鉆具的提升速度小于所述泥漿的注入速度;
21.所述螺旋鉆具的提升速度為1.0-1.5m/min。
22.進(jìn)一步地,所述預(yù)設(shè)位置所在的高度為距離所述井孔井底的10-30cm處。
23.進(jìn)一步地,所述將鉆機(jī)的螺旋鉆具的鉆頭自所述開挖位置處向下鉆進(jìn)的步驟之前,所述施工方法還包括:
24.在所述鉆機(jī)的下方設(shè)置支撐墊層,并調(diào)整所述鉆機(jī)的水平度和垂直度。
25.進(jìn)一步地,所述向所述間隙內(nèi)布置填充層的步驟之后,所述施工方法還包括:
26.向所述預(yù)制井管內(nèi)泵送洗井液,所述洗井液將所述預(yù)制井管外的泥皮分解,以形成混合液;
27.將所述混合液抽出,以使所述預(yù)制井管內(nèi)的出水量和水質(zhì)符合要求。
28.本公開實施例提供的技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點:
29.本公開提供的降水井成井施工方法,確定好待鉆井孔的開挖位置后,將螺旋鉆具的鉆頭定位在該開挖位置處并向下鉆進(jìn)至預(yù)設(shè)深度,從而在開挖位置處鉆挖形成預(yù)設(shè)深度的井孔;然后向上提升螺旋鉆具,將鉆頭提升至井孔內(nèi)的預(yù)設(shè)位置處后,向井孔內(nèi)注入泥漿護(hù)壁;當(dāng)注漿產(chǎn)生微壓時同步向上提升螺旋鉆具,螺旋鉆具的提升速度與注漿速度相匹配,當(dāng)鉆頭提升至井孔外時,向井孔內(nèi)下沉預(yù)制井管;最后向預(yù)制井管的外壁和井孔的內(nèi)壁之間填充填充層,以將預(yù)制井管固定在井孔內(nèi)形成降水井,基于此,本實施例采用長螺旋干鉆工藝鉆進(jìn)成孔,鉆挖至預(yù)設(shè)深度后,邊向上提升螺旋鉆具邊注漿,且鉆頭的提升速度和注漿速度相匹配,從而可以防止井孔內(nèi)壁產(chǎn)生塌孔、縮孔。同時,本施工方法沒有泥漿循環(huán)、清井孔和泥漿置換等,泥漿產(chǎn)生量小,經(jīng)濟(jì)環(huán)保。
附圖說明
30.此處的附圖被并入說明書中并構(gòu)成本說明書的一部分,示出了符合本公開的實施例,并與說明書一起用于解釋本公開的原理。
31.為了更清楚地說明本公開實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言,在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
32.圖1為本公開實施例所述降水井成井施工方法的流程示意圖;
33.圖2a為利用本公開實施例所述降水井成井施工方法進(jìn)行施工的示意圖一;
34.圖2b為利用本公開實施例所述降水井成井施工方法進(jìn)行施工的示意圖二;
35.圖2c為利用本公開實施例所述降水井成井施工方法進(jìn)行施工的示意圖三;
36.圖3為利用本公開實施例所述降水井成井施工方法施工而成的降水井的結(jié)構(gòu)示意圖。
37.其中,1、開挖位置;2、井孔;3、預(yù)制井管;4、間隙;5、填充層;51、過濾層;52、防水層;6、泥漿;7、螺旋鉆具;71、鉆頭。
具體實施方式
38.為了能夠更清楚地理解本公開的上述目的、特征和優(yōu)點,下面將對本公開的方案進(jìn)行進(jìn)一步描述。需要說明的是,在不沖突的情況下,本公開的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
39.在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本公開,但本公開還可以采用其他不同于在此描述的方式來實施;顯然,說明書中的實施例只是本公開的一部分實施例,而不是全部的實施例。
40.本實施例提供了一種降水井成井施工方法,參考圖1中所示,該施工方法包括:
41.s101、確定待鉆井孔2的開挖位置1。
42.s102、將鉆機(jī)的螺旋鉆具7的鉆頭71自開挖位置1處向下鉆進(jìn),以在開挖位置1處鉆挖預(yù)設(shè)深度的井孔2。
43.當(dāng)待鉆井孔2的開挖位置1確定好之后,參見圖2a中所示,將鉆機(jī)就位,使鉆機(jī)的螺旋鉆具7的鉆頭71定位在待鉆井孔2的開挖位置1處,也就是將螺旋鉆具7的鉆頭71放置在待鉆井孔2的開挖位置1的正上方。
44.然后,參考圖2b中所示,啟動鉆機(jī),使鉆頭71向下鉆進(jìn),以在該開挖位置1處鉆挖預(yù)設(shè)深度的井孔2。
45.本實施例提供的降水井成井施工方法利用長螺旋鉆機(jī)采用長螺旋干鉆孔工藝鉆進(jìn)成孔,鉆進(jìn)速度快,無需加接鉆桿,節(jié)省了施工輔組時間,提高了降水井施工效率。
46.s103、向上提升螺旋鉆具7,以將鉆頭71向上提升至預(yù)設(shè)位置,其中,預(yù)設(shè)位置所在的高度小于預(yù)設(shè)深度。
47.本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是,為避免螺旋鉆具7在鉆進(jìn)時其中心孔堵塞,往往在鉆頭71處的中心孔上設(shè)置有中心孔蓋,或者在鉆頭71處的中心孔內(nèi)填充有封堵件。
48.本實施提供的降水井成井施工方法為長螺旋干鉆工藝鉆進(jìn)成孔,所以當(dāng)螺旋鉆具7鉆進(jìn)至預(yù)設(shè)深度后,才通過螺旋鉆具7的中心孔向井孔2內(nèi)注入泥漿6。然而由于螺旋鉆具7的鉆頭71抵接在預(yù)設(shè)深度處,即鉆頭71抵接在井孔2的井底上,此時中心孔上的中心孔蓋或封堵件無法打開,故參考圖2c中所示,當(dāng)螺旋鉆具7鉆進(jìn)至預(yù)設(shè)深度后,將螺旋鉆具7向上提升至預(yù)設(shè)位置,此時,鉆頭71位于預(yù)設(shè)位置處,鉆頭71與井孔2的孔底之間具有空間,方便中心孔蓋或封堵件在注入泥漿6的沖擊作用下打開,從而通過中心孔向井孔2內(nèi)注入護(hù)壁泥漿6。
49.s104、通過螺旋鉆具7的中心孔向井孔2內(nèi)注入泥漿6護(hù)壁,當(dāng)螺旋鉆具7的中心管內(nèi)的最高液面與井孔2的井口平齊或高于井孔2的井口時,向上提升螺旋鉆具7,以將鉆頭71提升至井口外,其中,螺旋鉆具7的提升速度與泥漿6的注入速度相匹配。
50.當(dāng)鉆挖預(yù)設(shè)深度的井孔2后,泥漿6通過螺旋鉆具7的中心孔直接注入井孔2內(nèi),無需在地面挖設(shè)循環(huán)槽,泥漿6只起護(hù)壁作用,不用攜帶巖粉,無需在地面挖設(shè)沉淀池,另外,泥漿6與井孔2內(nèi)壁接觸時間短,不會產(chǎn)生較厚的泥皮,成井質(zhì)量高。
51.在本實施例中,鉆頭71鉆挖至預(yù)設(shè)深度后,邊向上提升鉆頭71邊向井孔2內(nèi)注入泥漿6,泥漿6從鉆頭71兩側(cè)的水孔流入井孔2內(nèi)從而給井孔2內(nèi)壁提供靜水壓力,確??妆诘姆€(wěn)定性,從而可以避免塌孔、縮徑的現(xiàn)象發(fā)生。
52.另外,邊向上提升鉆頭71邊向井孔2內(nèi)注入泥漿6,泥漿6體積小于井孔2的容積,也
就是說,泥漿6用量少,且無廢漿排出,大大減小了對現(xiàn)場環(huán)境的污染,環(huán)保性好,節(jié)省成本。
53.此外,向井孔2內(nèi)注入護(hù)壁泥漿6護(hù)壁,當(dāng)螺旋鉆具7的中心管內(nèi)的最高液面與井孔2的井口平齊或高于井孔2的井口時,即當(dāng)注漿產(chǎn)生微壓時同步向上提升鉆頭71,且鉆頭71的提升速度和護(hù)壁泥漿6的注入速度相匹配,從而可以避免在井孔2內(nèi)形成負(fù)壓區(qū)而造成塌孔、縮孔的現(xiàn)象發(fā)生。
54.具體使用時,泥漿6是按照比例要求預(yù)先配置好的泥漿6。由于泥漿6入井孔2時間短,形成泥皮薄,孔口無護(hù)筒(孔口為易坍地層時,可以埋設(shè)護(hù)筒),主要靠泥漿6壓力平衡井孔2內(nèi)壁土壓力,并盡快形成護(hù)壁泥皮,所以在配制泥漿6時,要控制好泥漿6的兩項指標(biāo):相對密度1.10~1.20;粘度18~24s;遇到地層松散、軟弱時兩項指標(biāo)均取偏大值。如有需要可以加入純堿,使泥漿6ph值增大、顆粒分散、增加表面負(fù)電荷,易于吸收外界的正離子顆粒,增加水化膜厚度,提高泥漿6的膠體率和穩(wěn)定性。
55.s105、向注入泥漿6的井孔2內(nèi)下沉預(yù)制井管3,其中,預(yù)制井管3的底端封堵并與井孔2的井底接觸,預(yù)制井管3的頂端開口并顯露在井孔2的井口外,且預(yù)制井管3的外徑小于井孔2的直徑,預(yù)制井管3的外壁與井孔2的內(nèi)壁之間具有間隙4。
56.具體地,預(yù)制井管3是用石子和水泥預(yù)制成的無砂混凝土管,具有滲水功能。
57.可以理解的是,預(yù)制井管3包括井底以及依次連接在井底之上的多個井筒,井底和多個井筒依次連接并沿井孔2的軸向布置在井孔2內(nèi)。
58.其中,井底和井筒、相鄰的兩個井筒之間通過公頭和母頭對接好,并用竹皮和鉛絲綁緊連接在一起。
59.另外,預(yù)制井筒可以邊對接邊下沉,即分節(jié)連接并下沉,下沉?xí)r要嚴(yán)格控制預(yù)制井筒的垂直度,以避免觸碰井孔2內(nèi)壁而破壞護(hù)壁。
60.s106、向間隙4內(nèi)布置填充層5。
61.具體地,參考圖3中所示,填充層5位于預(yù)制井管3的外壁和井孔2內(nèi)壁之間的間隙4內(nèi),該填充層5包括過濾層51和防水層52。
62.其中,過濾層51的底端與井孔2的井底抵接,過濾層51的頂端低于開挖位置1所在的水平面,即過濾層51的頂端低于井孔2的井口所在的水平面;防水層52的底端與過濾層51的頂端抵接,防水層52的頂端與開挖位置1所在的水平面平齊,即防水層52的頂端與井孔2的井口所在的水平面平齊。
63.通過上述技術(shù)方案,本實施例提供的降水井成井施工方法,確定好待鉆井孔2的開挖位置1后,將螺旋鉆具7的鉆頭71定位在該開挖位置1處并向下鉆進(jìn)至預(yù)設(shè)深度,從而在開挖位置1處鉆挖形成預(yù)設(shè)深度的井孔2;然后向上提升螺旋鉆具7,將鉆頭71提升至井孔2內(nèi)的預(yù)設(shè)位置處后,向井孔2內(nèi)注入泥漿6護(hù)壁;當(dāng)注漿產(chǎn)生微壓時同步向上提升螺旋鉆具7,螺旋鉆具7的提升速度與注漿速度相匹配,當(dāng)鉆頭71提升至井孔2外時,向井孔2內(nèi)下沉預(yù)制井管3;最后向預(yù)制井管3的外壁和井孔2的內(nèi)壁之間填充填充層5,以將預(yù)制井管3固定在井孔2內(nèi)形成降水井,基于此,本實施例采用長螺旋干鉆工藝鉆進(jìn)成孔,鉆至預(yù)設(shè)深度后邊向上提升螺旋鉆具7邊注漿,且鉆頭71的提升速度和注漿速度相匹配,從而可以防止井孔2內(nèi)壁產(chǎn)生塌孔、縮孔。同時,本施工方法沒有泥漿6循環(huán)、清井孔2和泥漿6置換等,泥漿6產(chǎn)生量小,經(jīng)濟(jì)環(huán)保。
64.進(jìn)一步地,預(yù)制井管3在井孔2內(nèi)下沉?xí)r,預(yù)制井管3與井孔2同軸。
65.具體操作時,預(yù)制井管3在井孔2內(nèi)垂直向下下沉,預(yù)制井管3與井孔2同軸下沉,也就是說,預(yù)制井管3在井孔2內(nèi)下沉?xí)r,預(yù)制井管3的軸線與井孔2的軸線始終位于同一條直線上,一方面可以使過濾層比較均勻,另一方面還可以避免因預(yù)制井管3與井孔2內(nèi)壁接觸而導(dǎo)致護(hù)壁破損的現(xiàn)象發(fā)生。
66.進(jìn)一步地,在步驟s101之后,該施工方法還包括:
67.步驟一、根據(jù)開挖位置1挖設(shè)泥漿6池。
68.具體地,步驟一是在步驟s101之后、且在步驟s102之間執(zhí)行的,也就是說,確定好待鉆井孔2的開挖位置1之后,根據(jù)開挖位置1可以挖設(shè)泥漿6池,再將鉆機(jī)的螺旋鉆具7的鉆頭71自開挖位置1處向下鉆進(jìn),以在開挖位置1處鉆挖預(yù)設(shè)深度的井孔2。
69.可以理解的是,井孔2與泥漿6池在井孔2的井口所在的平面上連通。
70.具體施工時,開挖位置1可以是一個,也可以是多個,對應(yīng)地,待鉆井孔2可以是一個或多個。當(dāng)待鉆井孔2為多個時,先確定各待鉆井孔2的位置,再根據(jù)多個待鉆井孔2的井位布置情況確定泥漿6池的位置。
71.其中,泥漿6池可以是一個,也可以是多個。當(dāng)泥漿6池為一個時,該泥漿6池與各待鉆井孔2在井口所在的平面上均連通,當(dāng)泥漿6池為多個時,一個泥漿6池可以對應(yīng)一個待鉆井孔2,也可以一個泥漿6池對應(yīng)兩個或兩個以上的待鉆井孔2,根據(jù)具體的施工環(huán)境可以任意選用,在此不做過多限制。
72.優(yōu)選地,泥漿6池位置的選取應(yīng)當(dāng)顧及多個待鉆井孔2,為防止跑漿、漏漿,泥漿6池還需做防滲漏處理。泥漿6池的具體尺寸可根據(jù)施工現(xiàn)場而定,例如泥漿6池的尺寸為3.0m*3.0m*1.0m。
73.步驟二、向注入泥漿6的井孔2內(nèi)下沉預(yù)制井管3時,井孔2內(nèi)多余的泥漿6從間隙4的靠近井孔2井口的一端溢出,即井孔2內(nèi)多余的泥漿6從間隙4的頂端溢出,并流動至泥漿6池內(nèi)。
74.具體地,步驟二是在執(zhí)行步驟s105時執(zhí)行的。
75.利用本實施例提供的降水井成井施工方法進(jìn)行施工時,井孔2內(nèi)只有少量的殘渣,泥漿6注入井孔2內(nèi)時基本可全部用于護(hù)壁,當(dāng)向井孔2內(nèi)下沉預(yù)制井管3時,井孔2內(nèi)溢出的泥漿6的各項參數(shù)下降很少,泥漿6溢出并流動至泥漿6池內(nèi),可循環(huán)使用,節(jié)省成本,經(jīng)濟(jì)性較好。
76.步驟三、向間隙4內(nèi)布置填充層5時,間隙4內(nèi)多余的泥漿6從間隙4的靠近井孔2出口的一端溢出,并流動至泥漿6池內(nèi)。
77.具體地,步驟三是在執(zhí)行步驟s106時執(zhí)行的。
78.利用本實施例提供的降水井成井施工方法進(jìn)行施工時,井孔2內(nèi)只有少量的殘渣,此時,預(yù)制井管3的外壁與井孔2內(nèi)壁之間的間隙4內(nèi)的殘渣更少,當(dāng)向間隙4內(nèi)填充填充層5時,間隙4內(nèi)溢出的泥漿6的各項參數(shù)下降更少,泥漿6溢出并流動至泥漿6池內(nèi),可循環(huán)使用,節(jié)省成本,經(jīng)濟(jì)性較好。
79.本實施例提供的降水井成井施工方法采用長螺旋干鉆工藝鉆進(jìn)成孔,泥漿6產(chǎn)生量小于井孔2體積的1.0倍;而現(xiàn)有技術(shù)中的正循環(huán)的泥漿6產(chǎn)生量為井孔2體積的2.5-3.0倍,反循環(huán)的泥漿6產(chǎn)生量為井孔2體積的1.2-1.5倍,由此可見,本實施例提供的降水井成井施工方法,泥漿6產(chǎn)生量最少,對環(huán)境影響也最小,有效地解決了經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、施工進(jìn)度問
題。
80.進(jìn)一步地,步驟s106的步驟具體包括:
81.步驟一、向間隙4內(nèi)填充濾料,以形成過濾層51,其中,過濾層51的頂端靠近且低于開挖位置1所在的水平面。
82.可以理解的是,濾料可以是任意合適的材質(zhì)制成,濾料能夠填充在預(yù)制井管3的外壁與井孔2內(nèi)壁之間的間隙4內(nèi)并具有過濾作用即可,根據(jù)具體的施工環(huán)境可以任意選用,在此不做過多限制,例如濾料為石料廠粉碎的人工砂。
83.具體施工時,過濾層51的高度小于井孔2的預(yù)設(shè)深度,也就是說,過濾層51填充在間隙4內(nèi),且過濾層51的底端與井孔2的孔底抵接,過濾層51的頂端靠近且低于開挖位置1所在的水平面,即過濾層51的頂端低于且靠近井孔2的孔口所在的位置。
84.向間隙4內(nèi)填充濾料時,用鐵锨等填埋工具緩慢填入,從而可以避免因間隙4內(nèi)的泥漿6置換流速過大而造成孔壁塌陷及濾料在間隙4內(nèi)架橋的現(xiàn)象發(fā)生。
85.本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是,由于過濾層51具有過濾作用,井孔2內(nèi)下沉的預(yù)制井管3為無砂混凝土管也具有滲水功能,因此,地下水經(jīng)過濾層51過濾之后可以滲入預(yù)制井管3內(nèi)。
86.步驟二、向過濾層51上方的間隙4內(nèi)填充防水材料,以在過濾層51的上方形成防水層52,其中,防水層52的頂端不低于開挖位置1所在的水平面。
87.在本實施例中,防水材料可以是任意合適的填充材料,能夠填充在間隙4內(nèi)且具有防水作用即可,例如防水材料為黏土。
88.可以理解的是,防水層52的底端與過濾層51的頂端抵接,防水層52的頂端不低于開挖位置1所在的水平面,即,防水層52的頂端不低于井孔2孔口所在的水平面。
89.示例性地,防水層52為填充在過濾層51上方的黏土層,黏土層具有防水作用,也就是說,使用黏土層可將預(yù)制井管3的外壁與井孔2的內(nèi)壁之間的間隙4封堵住,從而可以避免開挖位置1所在水平面上的水自間隙4的頂端滲入間隙4內(nèi),在一定程度上有助于提高降水井的穩(wěn)定性和使用壽命。
90.進(jìn)一步地,防水層52沿井孔2軸向的尺寸為0.5-1.0m,即用0.5-1.0m高度的黏土層封孔,從而可以避免開挖位置1所在水平面上的水自間隙4的頂端滲入間隙4內(nèi),有助于提高降水井的穩(wěn)定性和使用壽命。
91.在本實施例中,螺旋鉆具7的提升速度即提鉆速度小于泥漿6的注入速度,從而可以防止提鉆速度相對于泥漿6注入速度過快在井孔2內(nèi)形成負(fù)壓而造成塌孔、縮孔的現(xiàn)象發(fā)生,成井質(zhì)量好。
92.螺旋鉆具7的提升速度過快會產(chǎn)生活塞效應(yīng),在井孔2內(nèi)會瞬時形成負(fù)壓,不利于井孔2孔壁的穩(wěn)定,故螺旋鉆具7的提升速度為1.0-1.5m/min。
93.在本實施例中,執(zhí)行步驟s103時,螺旋鉆具7可以向上提升任意合適的高度至預(yù)設(shè)位置處,也就是說,鉆頭71提升的高度與其在井孔2內(nèi)的預(yù)設(shè)位置一一對應(yīng)??梢岳斫獾氖牵A(yù)設(shè)位置位于井孔2內(nèi)的任意合適的高度處,只要能夠?qū)@頭71向上提升,以方便通過鉆頭71的中心孔向井孔2內(nèi)注入泥漿6即可。
94.示例性地,預(yù)設(shè)位置所在的高度為距離井孔2井底的10-30cm處,即,將螺旋鉆具7向上提升10-30cm,優(yōu)選地,將螺旋鉆具7向上提升30cm。
95.進(jìn)一步地,在步驟s102之前,該施工方法還包括:
96.在鉆機(jī)的下方設(shè)置支撐墊層,提高鉆機(jī)的穩(wěn)定性,并調(diào)整鉆機(jī)的水平度和垂直度,從而可以防止孔斜。
97.示例性地,當(dāng)鉆機(jī)就位時,用機(jī)臺木將鉆機(jī)墊實,然后用水平尺調(diào)整鉆機(jī)的平整度和鉆塔的垂直度,然后再成孔鉆進(jìn)干成孔,從而鉆機(jī)支撐穩(wěn)定,防止孔斜,成井質(zhì)量高。
98.進(jìn)一步地,在步驟s106之后,該施工方法還包括:
99.向預(yù)制井管3內(nèi)泵送洗井液,該洗井液將預(yù)制井管3外的泥皮分解,以形成混合液;
100.可以理解的是,向預(yù)制井管3內(nèi)泵送洗井液時,洗井液會經(jīng)預(yù)制井管3滲入至井孔2內(nèi),從而將井孔2內(nèi)、過濾層51內(nèi)的泥水以及井孔孔壁上的泥皮進(jìn)行分解,從而在預(yù)制井管3內(nèi)外形成混合液。
101.將混合液抽出,以使預(yù)制井管3內(nèi)的出水量和水質(zhì)符合要求。
102.具體實現(xiàn)時,洗井液高速注入預(yù)制井管3內(nèi),洗井液在預(yù)制井管3和過濾層51內(nèi)快速流動,以將過濾層51內(nèi)的泥水及井孔2孔壁上的泥皮置換到預(yù)制井管3內(nèi),從而完成對預(yù)制井管3即降水井的清洗,待清洗完成后,再將預(yù)制井管3內(nèi)的混合液即混合有泥水的洗井液抽出。
103.需要說明的是,在本文中,諸如“第一”和“第二”等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來,而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關(guān)系或者順序。而且,術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含,從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素,而且還包括沒有明確列出的其他要素,或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下,由語句“包括一個
……”
限定的要素,并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。
104.以上所述僅是本公開的具體實施方式,使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解或?qū)崿F(xiàn)本公開。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說將是顯而易見的,本文中所定義的一般原理可以在不脫離本公開的精神或范圍的情況下,在其它實施例中實現(xiàn)。因此,本公開將不會被限制于本文所述的這些實施例,而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。技術(shù)特征:
1.一種降水井成井施工方法,其特征在于,所述施工方法包括:確定待鉆井孔的開挖位置;將鉆機(jī)的螺旋鉆具的鉆頭自所述開挖位置處向下鉆進(jìn),以在所述開挖位置處鉆挖預(yù)設(shè)深度的井孔;向上提升所述螺旋鉆具,以將所述鉆頭向上提升至預(yù)設(shè)位置,其中,所述預(yù)設(shè)位置所在的高度小于所述預(yù)設(shè)深度;通過所述螺旋鉆具的中心孔向所述井孔內(nèi)注入泥漿護(hù)壁,當(dāng)所述螺旋鉆具的中心管內(nèi)的最高液面與所述井孔的井口平齊或高于所述井孔的井口時,向上提升所述螺旋鉆具,以將所述鉆頭提升至所述井口外,其中,所述螺旋鉆具的提升速度與所述泥漿的注入速度相匹配;向注入泥漿的所述井孔內(nèi)下沉預(yù)制井管,其中,所述預(yù)制井管的底端封堵并與所述井孔的井底接觸,所述預(yù)制井管的頂端開口并顯露在所述井孔的井口外,且所述預(yù)制井管的外徑小于所述井孔的直徑,所述預(yù)制井管的外壁與所述井孔的內(nèi)壁之間具有間隙;向所述間隙內(nèi)布置填充層。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降水井成井施工方法,其特征在于,所述預(yù)制井管在所述井孔內(nèi)下沉?xí)r,所述預(yù)制井管與所述井孔同軸。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降水井成井施工方法,其特征在于,所述確定待鉆井孔的開挖位置的步驟之后,所述施工方法還包括:根據(jù)所述開挖位置挖設(shè)泥漿池;所述向注入泥漿的所述井孔內(nèi)下沉預(yù)制井管的步驟包括:向注入泥漿的所述井孔內(nèi)下沉預(yù)制井管時,所述井孔內(nèi)多余的泥漿從所述間隙的靠近所述井孔井口的一端溢出,并流動至所述泥漿池內(nèi)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的降水井成井施工方法,其特征在于,所述向所述間隙內(nèi)布置填充層的步驟包括:向所述間隙內(nèi)布置填充層時,所述間隙內(nèi)多余的泥漿從所述間隙的靠近所述井孔出口的一端溢出,并流動至所述泥漿池內(nèi)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降水井成井施工方法,其特征在于,所述向所述間隙內(nèi)布置填充層的步驟包括:向所述間隙內(nèi)填充濾料,以形成過濾層,其中,所述過濾層的頂端靠近且低于所述開挖位置所在的水平面;向所述過濾層上方的所述間隙內(nèi)填充防水材料,以在所述過濾層的上方形成防水層,其中,所述防水層的頂端不低于所述開挖位置所在的水平面。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的降水井成井施工方法,其特征在于,所述防水層沿所述井孔軸向的尺寸為0.5-1.0m。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降水井成井施工方法,其特征在于,所述螺旋鉆具的提升速度小于所述泥漿的注入速度;所述螺旋鉆具的提升速度為1.0-1.5m/min。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降水井成井施工方法,其特征在于,所述預(yù)設(shè)位置所在的高度為距離所述井孔井底的10-30cm處。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降水井成井施工方法,其特征在于,所述將鉆機(jī)的螺旋鉆具的鉆頭自所述開挖位置處向下鉆進(jìn)的步驟之前,所述施工方法還包括:在所述鉆機(jī)的下方設(shè)置支撐墊層,并調(diào)整所述鉆機(jī)的水平度和垂直度。10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項所述的降水井成井施工方法,其特征在于,所述向所述間隙內(nèi)布置填充層的步驟之后,所述施工方法還包括:向所述預(yù)制井管內(nèi)泵送洗井液,所述洗井液將所述預(yù)制井管外的泥皮分解,以形成混合液;將所述混合液抽出,以使所述預(yù)制井管內(nèi)的出水量和水質(zhì)符合要求。
技術(shù)總結(jié)
本公開涉及一種降水井成井施工方法,確定待鉆井孔的開挖位置;將鉆機(jī)的螺旋鉆具的鉆頭自開挖位置處向下鉆進(jìn)至預(yù)設(shè)深度以形成井孔;向上提升螺旋鉆具,以將鉆頭向上提升至預(yù)設(shè)位置;向井孔內(nèi)注入泥漿護(hù)壁,當(dāng)螺旋鉆具中心管內(nèi)的最高液面與井孔井口平齊或高于井孔井口時,向上提升螺旋鉆具,以將鉆頭提升至井口外,螺旋鉆具的提升速度與泥漿的注入速度相匹配;向注入泥漿的井孔內(nèi)下沉預(yù)制井管,預(yù)制井管的外壁與井孔的內(nèi)壁之間具有間隙;向間隙內(nèi)布置填充層,基于此,邊向上提升螺旋鉆具邊注漿,且鉆頭的提升速度和注漿速度相匹配,從而可以防止井孔內(nèi)壁產(chǎn)生塌孔、縮孔,同時,泥漿產(chǎn)生量小,經(jīng)濟(jì)環(huán)保。經(jīng)濟(jì)環(huán)保。經(jīng)濟(jì)環(huán)保。
技術(shù)研發(fā)人員:熊向前 劉建學(xué) 蘇航 張麗莉 熊馨 文登 楊佳鳴 楊學(xué)帥 熊宗喜
受保護(hù)的技術(shù)使用者:北京中地恒基建筑工程有限公司
技術(shù)研發(fā)日:2021.10.28
技術(shù)公布日:2022/1/28
聲明:
“降水井成井施工方法與流程” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)