安全饮水工程施工方案

安全饮水工程施工方案集团企业公司编码：（LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-

安全饮水工程施工方案3.1机井工程

机井工程施工主要施工程序：定位→钻孔→下管前冲孔排渣、调整泥浆性能→下管准备→下管→下管后冲孔换浆→填砾→止水→固井→洗井→试抽→抽水试验。

1、施工标准和规程规范

（1）《机井技术规范》SL256-2000；

（2）《村镇供水工程技术规范》SL310-2004；

（3）《供水管井技术规范》GB50296-99；

（4）《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002；

（5）《预制混凝土构件质量检验评定标准》GB321-90；

2、施工准备

（1）确保机井施工安全与成井质量，严格执行技术操作规程，预防事故发生。

（2）做到路通、水通、电通（备好机械动力设备），施工场地平整。

（4）试钻前按质量要求，检查钻井设备各零部件，不合格的不使用。

（5）泥浆循环系统的泥浆池和沉淀池的容积，满足施工储浆和沉砂的要求。泥浆槽的长度在15m以上。

（6）管井施工所需管材、滤料、粘土、粘土球及其他物料，按设计要求在开钻前准备好，并及时运到现场。

3、钻机安装

（1）本工程区地层为松散层构造，钻机类型采用回转式反循环钻机。

（2）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。

（3）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。

（4）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。

4、成孔技术方法

根据钻机性能和地层条件，无芯钻井至设计深度。其钻进成孔技术方法如下：

⑴根据地层情况合理掌握钻进参数，禁止盲目加压。钻压不得超过钻具重量的80%，不超过第一次弯曲的临界压力值。

⑵精心操作，送钻均匀，操作者应注意观察钻压仪，避免钻压忽大忽小和人为的间断加压。

⑶钻进过程中操作者应注意观察下列情况：钻压仪和泵压表；进尺快慢是否正常；否跳钻、蹩车、蹩泵；泥浆排量和砂土上返情况；泥浆性能变化和消耗渗漏情况；转盘运转和扭矩大小变化情况；电机运转声音、电流大小、皮带跳动情况；设备运转是否正常。发现异常情况应立即上提钻具并及时采取相应措施。

⑷禁止加压启动转盘，避免损坏钻头和扭断钻具。任何情况下钻具都不得在孔内静置，因故停止钻进时应指派专人活动钻具，上下活动钻具高度应大于2米，并且原悬重不变，回转钻具超过10圈。

⑸控制提下钻速度，在砂层、砂砾层段避免长时间冲孔。上下提钻遇阻时不得强拉硬墩，应开泵疏孔消除阻卡现象。

⑹坚持回灌钻孔，任何情况下都要保持泥浆充满钻孔，保持孔内静压，防止孔壁坍塌。

⑺钻进过程中要始终保持泥浆性能达到设计要求，保持足够的泵压泵量，保持冲孔彻底干净。

⑻每打一单根要疏孔1-2次，冲孔5-15分钟。做好钻头入孔前和起钻后的检查工作，钻头入孔前应仔细检查丝扣、通水孔、翼齿，发现问题不得下入孔内。

⑼认真检查钻具，凡弯曲、偏磨、丝扣不好、水路堵塞、有伤和焊有异物的钻杆不得入孔。下钻时应清洗丝扣，涂丝扣油，并用够的上扣力矩扭紧钻具。尤其钻铤必须将丝扣清洗干净，涂丝扣油并扭紧。进尺较快时或每进尺50m左右，作短程起钻一次。

⑽现场必须备好打捞工具，保证能够随时下钻进行打捞。

⑾严格执行交接班制度，钻具组合、机上余尺、钻进参数、钻头入孔运转时间、孔内情况、设备运转情况、进尺快慢以及规定的所有情况都应交接清楚。

⑿进入取水层段应做好岩样捞取和钻探判层工作，做好钻进记录和简易水文观测记录，并及时向监理工程师通报。

⒀遵守钻探安全操作规程，不得违章作业。

5、泥浆工艺

防止孔壁坍塌，采取的泥浆工艺如下：

⑴泥浆性能指标设计

比重：1.10-1.15粘度20-22S

失水量：小于20mL/30mim含砂量：小于1%

PH值：8-9胶体率：大于97%

⑵泥浆配制

开钻前配制10-15m3泥浆。将粘土和清水混合搅拌，加入纯碱(纯碱加量为粘土重量的4%左右)搅拌成泥浆，之后再加入适量CMC控制失水，使泥浆性能达到设计要求，通常使用的泥浆处理剂和加量：

CMC：0.1-0.2%，烧碱：0.1%左右。钻进中利用地层自然造浆，加清水加处理剂进行调整。

⑶泥浆的日常维护与管理

ａ、每班测量2次泥浆性能，并做好记录。

ｂ、发现泥浆性能变坏时应及时进行调整，避免泥浆性能时好时坏大起大落。

ｃ、日常维护处理均应在钻进过程中在循环槽内进行，缓慢加入清水和处理剂溶液，边循环边调整泥浆性能，以保证地表和孔内泥浆同步调整。

ｄ、勤维护处理、勤捞渣、定期清理沉淀池，保持泥浆性能。当泥浆固相含量升高时，应及时开动振动筛。

ｅ、钻进过程中泥浆急剧稠化，庆及时排除部分稠浆，再加清水加处理剂进行调整。进入取水段后严格控制泥浆比重小于1.15，以减少泥浆对含水层的封闭侵害。

ｆ、机台应建立健全泥浆管理组织和规章制度，泥浆处理剂、测试仪器和有关设备的使用保管维护工作应指定专人负责。

6、防止孔斜措施

⑴钻机安装前做好场地平整，夯实塔脚，重点受力部位要用砼加固处理，场地四周挖好排水沟。

⑵钻机安装要求作到三点一线(即天车、立轴、孔口)，保持垂直。钻进过程中，地层变化及时调整钻进参数。尤其是地层由软变硬时，要轻压慢转，待进1-2m后，再使用正常压力，转速钻进。不使用弯曲的钻具。

⑶达到设计孔深时，进行孔斜测量，采用JXK-2型测斜仪测斜。若发生超差现象应采用定向钻孔纠斜。

7、成井工艺

⑴物探测井：采用SJJ-3A激发电位仪进行物探测井，该设备是目前国内较先进的测井仪器，微机处理数据，液晶显示。所测的曲线有；自然电位曲线，电阻率曲线，根据水电部《水文地质、工程地质物探规程》(SLT7-82)划分含隔水层，配合钻探取芯，能够准确确定含水层顶、底板和含水层厚度。

⑵保证井管上下垂直的技术手段：井管对接时，保证两井管中心线在一条直线上，下管时采用两个方向吊线使井管自然垂直，井管下完时用夹板固定井管，为了保证井管与孔壁之间的距离匀称，沿井管每隔10-15m 安装一组扶正器，确保井管居中。

⑶成井工艺流程

钻井结束→冲孔排渣、调整泥浆性能→物探测井→确定成井方案→疏孔→破壁→下管前冲孔排渣、调整泥浆性能→下管准备→下管→下管后冲孔换浆→填砾→止水→固井→洗井→试抽→抽水试验

⑷调整泥浆与物探测井

钻井至设计井深后即应冲孔排渣，待孔内渣子彻底排净后，再逐渐调整泥浆性能达到如下要求：

比重：小于1.13粘度19-20S

失水：小于20mL/30mim含砂量：小于1%

泥浆性能达到要求后循环30分钟后方可起钻，进行物探测井。起钻时校正孔深并做好记录。起钻时若发现遇阻现象，应开泵疏孔直至畅通无阻。

⑸疏孔与破壁

ａ、物探测井结束后即可下钻疏孔。采用疏孔器加原钻具进行疏孔至孔底。疏孔器长度不小于8m。疏孔时若发现阻力大于20KN则应开泵转动，直至畅通无阻。

ｂ、疏孔结束后下破壁钻头，破壁钻头长度应大于5米，破壁钻头钢丝外伸长度比使用的原钻头直径大10-20mm。破壁段从止水位置至孔底。破壁程度控制在每单根反复刷2次。破壁速度控制在25m/h左右。

ｃ、破壁时必须开泵并回转钻具，破壁结束后起钻时应再次校正孔深。

⑹下管前冲孔排渣、调浆

破壁至孔底后先行冲孔排渣，待孔内渣子彻底排净后再调整泥浆性能，渣子未排净之前不可调稀泥浆。

调浆不可过急，应缓慢加入清水(必要时应适当加处理剂)使泥浆性能达到如下要求：

比重：小于1.13粘度19S

失水量：小于20mL/30mim含砂量：小于1%

PH值：8-9

泥浆性能达到要求后再循环30分钟即可起钻。

⑺下管

ａ、做好下管前的一切准备工作：按物探曲线及钻探划分的含水隔水层，依次排列滤水管、非滤水管并编号。成井材料检验、设备仪表专用

工具的检查、清理场地、然后按成井方案进行排管编号、劳动组织人员分工等等。

ｂ、下管方法：按滤水管、非滤水管编号依次提吊下管。

ｃ、确保井管连接垂直(采用吊线法两个方向吊线)和连接质量。

ｄ、冲孔托盘应安装端正、牢固，连接时应注意托盘不变形。

ｅ、滤水管井段每间隔10-15m安装一组扶正器，滤水管外包裹40-60目双层尼龙纱网。

ｆ、适当控制下管速度，注意观察管内管外液面。

ｇ、下管过程中应精心操作、密切配合，严防工具和其他异物落入井内。

ｈ、托盘与孔底保持不小于20cm的距离。

⑻冲孔换浆

ａ、下入冲孔钻具，下钻时钻杆应上紧。下钻完毕，针冲孔托盘坐好，必要时反复试验，确认坐好后加压5-6t。然后封闭井管口，确保自孔底从管外返浆。

ｂ、在Φ89钻具与托盘之间先上正反丝接头，以便井管下好后下钻冲孔。托盘制作高度0.5m-1.5m左右。

ｃ、开泵前应全面检修泥浆泵，确保一次开泵成功。

ｄ、开泵后先用原来的泥浆循环，待泵压和泥浆循环正常之后边加清水边排浆，使泥浆逐渐变稀。注意加清水和排浆都要跟上，不可拖延过久或间断，换浆时间控制在5小时左右。

ｅ、换浆时中途不得停泵，直至填砾结束。若因特殊原因非停泵不可时，应及时关闭高压管线上的阀门。

ｆ、换浆终了应达到如下要求：泥浆比重小于1.04，粘度15-16s，泥浆流态彻底转变为紊流，孔内有适量砂子或粉粒冲出来。

⑼填砾

ａ、采取动水填砾法，填砾时泥浆应自孔底从管外环空返至地表，中途不得停泵并保持足够的水量，填砾过程中继续边加清水边排浆。

ｂ、适当控制填砾速度，将砾料用手推车送至孔口，两人再用铁锨慢慢投入环状空间，不得整车倒入，防止砾料棚堵。

ｃ、填砾时注意泥浆比重的变化和泵压、泵量变化以及孔口砾料下沉情况。当泥浆比重升高超过1.06时应停止填砾，不断加入清水稀释泥浆，待泥浆比重降下来后再断续填砾。

ｄ、准确记录填入砾料的数量，实际填砾高度和数量应与理论计算相一致。填砾结束后，停待30分钟，用测绳探测填砾高度，砾料超高度掌握在5-10m。

ｅ、为保持水质，要按设计要求止水，防止污染层水进入井内。

⑽洗井和抽水试验

固井结束后，下入并列式钻具开动空压机震荡洗井，混合器下入深度80m 左右。待水清砂净后起出并列式钻具，下入潜水电泵进行洗井和试抽，直至水清砂净，满足技术要求。抽水试验、水样采集按有关规范规定执行。