水文地質(zhì)及水井鉆探

有的鉆孔完井后留作長(zhǎng)期觀察孔，成為考察水文地質(zhì)的一個(gè)點(diǎn)。此外，根據(jù)探采結(jié)合的精神,按實(shí)際需要，在進(jìn)行了水文地質(zhì)勘察工作之后，下人井管和相應(yīng)的過(guò)濾管而成為水井,并作為地下水開采水井。在絕大多數(shù)情況下，為了開發(fā)地下水資源，地下水開采井需專門鉆鑿。2100433B

水文地質(zhì)鉆探大多是在第四紀(jì)松散的卵石層、礫石層以及砂、粘土、砂土等地層中進(jìn)行。這類地層的特點(diǎn)是膠結(jié)差，易坍塌、漏失，取心困難。部分鉆探是在基巖中進(jìn)行，含水巖層多有裂隙、溶洞。不同地層采用不同鉆進(jìn)方法。常用的鉆探方法按鉆進(jìn)方式分為沖擊鉆進(jìn)法、回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)法、沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)法。

水文地質(zhì)鉆探?jīng)_擊鉆進(jìn)法

又分為鉆桿沖擊鉆進(jìn)和鋼絲繩沖擊鉆進(jìn)。常用的鋼絲繩沖擊鉆進(jìn)是借助于一定重量的鉆頭，在一定的高度內(nèi)周期地沖擊井底，使地層破碎而得進(jìn)尺。在每次沖擊之后，鉆頭或抽筒在鋼絲繩帶動(dòng)下回轉(zhuǎn)一定的角度，從而使鉆孔得到規(guī)則的圓形斷面。用該法鉆進(jìn)卵石、礫石層，致密的基巖層效果較好。在第四紀(jì)地層中鉆進(jìn)，多使用工字形鉆頭和抽筒式鉆頭，在基巖層中多使用十字形鉆頭和圓形鉆頭。

水文地質(zhì)鉆探回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)法

又分為正循環(huán)鉆進(jìn)法和反循環(huán)鉆進(jìn)法。正循環(huán)鉆進(jìn)法是由轉(zhuǎn)盤或動(dòng)力頭驅(qū)動(dòng)鉆桿回轉(zhuǎn)，鉆頭切削地層而獲得進(jìn)尺。沖洗液由泥漿泵送出，經(jīng)過(guò)提引水龍頭和鉆桿流至孔底冷卻鉆頭后、經(jīng)由鉆桿與孔壁之間的環(huán)狀間隙返出井口，同時(shí)將孔底的巖屑帶出，用這種方法鉆進(jìn)砂土、粘土、砂等地層時(shí)效率較高。在第四紀(jì)地層中全面鉆進(jìn)，多使用魚尾鉆頭、三翼刮刀鉆頭和牙輪鉆頭。在基巖層取心鉆進(jìn)，多使用巖心管取心合金鉆頭和鋼粒鉆頭，全面鉆進(jìn)多使用牙輪鉆頭。反循環(huán)鉆進(jìn)法適于在卵石、礫石、砂、土等地層鉆進(jìn)大直徑鉆孔，具有鉆進(jìn)效率高，成本低等優(yōu)點(diǎn)。有三種反循環(huán)方式：①泵吸反循環(huán)，利用離心泵（砂石泵）的抽吸作用，井孔內(nèi)的沖洗液自上向下流動(dòng)，經(jīng)過(guò)井底與被切削擾動(dòng)的巖屑一起進(jìn)入鉆桿，再經(jīng)吸水軟管進(jìn)入離心泵而排入沉淀池，沉淀后的沖洗液再流回井孔，形成循環(huán)。離心泵的抽吸效率，在孔深50米以內(nèi)效率較高，隨著孔深的增加其效率逐漸降低。②噴射反循環(huán)，利用水泵或空氣壓縮機(jī)所產(chǎn)生的高壓流，經(jīng)裝在噴射腔內(nèi)的噴嘴將水或空氣高速噴射出去，在噴嘴外部形成負(fù)壓區(qū)，其負(fù)壓可達(dá)0.08～0.09兆帕，此負(fù)壓區(qū)可使鉆桿內(nèi)的沖洗液流動(dòng)，并排出孔外，以此造成沖洗液不斷循環(huán)。噴射反循環(huán)，功率損失較大，利用率低，并隨著孔深的加深，效率迅速下降，一般在50米以內(nèi)孔段使用，在深孔常和氣舉反循環(huán)鉆進(jìn)法配合使用。③氣舉反循環(huán)（壓氣反循環(huán)），利用壓縮空氣與鉆桿內(nèi)的沖洗液混合后形成低比重的混合物，以高速向上流動(dòng)，從而將孔底巖屑帶出孔外。其效率主要取決于壓縮空氣的壓力和排量，以及輸氣管沉沒在水中的深度和混合室的結(jié)構(gòu)等。此法不能用于10米以內(nèi)的孔段。在孔深50米以內(nèi)效率低于泵吸反循環(huán)和噴射反循環(huán)，但隨著鉆孔的加深，其效率逐漸提高。這種方法常與泵吸反循環(huán)或噴射反循環(huán)配合使用，以便充分發(fā)揮各自的特點(diǎn)，取得更加經(jīng)濟(jì)合理的效果。

水文地質(zhì)鉆探?jīng)_擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)法

分為液動(dòng)沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)法和氣動(dòng)沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)法（即潛孔錘鉆進(jìn)法）。常用的潛孔錘鉆進(jìn)法是以轉(zhuǎn)盤或動(dòng)力頭驅(qū)動(dòng)鉆桿和潛孔錘回轉(zhuǎn)，并以高壓大風(fēng)量的壓縮空氣驅(qū)動(dòng)潛孔錘的活塞，以高頻率沖擊鉆頭破碎巖石，通過(guò)鉆頭排出的壓縮空氣將巖屑帶出孔外。其效率約為空氣沖洗牙輪鉆頭回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)效率的數(shù)倍，鉆進(jìn)堅(jiān)硬巖層效果更為顯著。這種鉆進(jìn)方法是以壓縮空氣為沖洗介質(zhì)，因受空氣壓縮機(jī)壓力限制，在水位高、富水性強(qiáng)的巖層中使用，其鉆進(jìn)深度不能很大。 2100433B

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