打井機(jī)的工作原理是:在大氣壓力的作用下,循環(huán)液由沉淀池經(jīng)回水溝沿著井孔的環(huán)狀間隙流到井底,此時轉(zhuǎn)盤驅(qū)動鉆桿,帶動鉆頭旋轉(zhuǎn)進(jìn)行鉆進(jìn),由泥漿泵抽吸建立的負(fù)壓把碎屑泥漿吸入鉆桿內(nèi)腔,隨后上升至水龍頭,經(jīng)泥漿泵排入沉淀池,沉淀后的循環(huán)液繼續(xù)流入井孔,如此周而復(fù)始,形成了反循環(huán)的鉆進(jìn)工作。
據(jù)了解,鉆井方法根據(jù)土層的地質(zhì)構(gòu)造來選擇。半固結(jié)土層,主要是由火成巖和變質(zhì)巖在風(fēng)華作用下留下的富黏土土層。螺旋空心鉆、螺旋實(shí)心鉆、聲波鉆、直推式鉆機(jī)和空氣旋轉(zhuǎn)鉆適合該類土層中的鉆井工作。固結(jié)土層包括了固體硬質(zhì)巖層,該區(qū)域中的地下水沿著節(jié)理、裂隙流動。哈爾濱鉆井隊(duì)認(rèn)為適合的鉆井方法為空氣旋轉(zhuǎn)鉆和聲波鉆。
1.螺旋空心鉆
哈爾濱鉆井隊(duì)認(rèn)為空心螺旋鉆屬于較為常見的鉆井方法,空心鉆桿在鉆進(jìn)過程中能獲取連續(xù)的土壤土芯樣品。該鉆井方式不適用任何鉆漿,適合在半固結(jié)和非固結(jié)土層中完成鉆探做業(yè)。可以安裝預(yù)裝填的監(jiān)測井,提高建井的效率。但螺旋空心鉆會產(chǎn)生大量的鉆渣需要處理。
2.直推式鉆機(jī)
哈爾濱鉆井隊(duì)認(rèn)為直推式鉆機(jī)相對小巧,不適用任何鉆漿,且基本不產(chǎn)生鉆屑發(fā)現(xiàn),可以在半固結(jié)和非固結(jié)的土層中鉆入深度達(dá)60米。直推式鉆機(jī)在環(huán)境場地調(diào)查的應(yīng)用十分廣泛,可以配合各類取樣設(shè)備和分析設(shè)備,獲取土壤、氣體和地下水樣品,并可以在鉆進(jìn)過程中將分析設(shè)備推入土層中,分析水文地質(zhì)、污染物分布等情況,以達(dá)到快速場地調(diào)查的效果。
3.氣動旋轉(zhuǎn)鉆
哈爾濱鉆井隊(duì)認(rèn)為該類鉆機(jī)適合巖層區(qū)域的鉆孔工作。了解到,鉆孔過程中將高壓空氣通過鉆頭注入至鉆孔中,當(dāng)鉆頭轉(zhuǎn)動時,將巖層磨成碎渣,壓縮空氣會將碎渣帶到鉆孔頂部并方便收集。
打深井可以分為三個步驟:
一是選購水泵,水泵的選擇在打井后需要發(fā)揮很重要的作用,但是在購買時我們需要根據(jù)水井的的出水量和水位以及水井的深度來進(jìn)行選擇;二是選擇井孔位置,井孔的選擇在打井中可謂是中關(guān)鍵之處,因?yàn)榫椎倪x擇不當(dāng)很可能會導(dǎo)致周圍的水源井受到影響,所以選擇過程中井孔不宜太過密集;三是施工方法,深井的施工方法有排水和不排水施工兩種,所以要根據(jù)周圍的地質(zhì)環(huán)境和周圍水源情況來選擇對口的施工方法。
打井施工工藝及注意要點(diǎn):
1、根據(jù)水井出水量要求,井孔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)井深、井徑,結(jié)合地層情況選好鉆探機(jī)型以及相應(yīng)的輔助設(shè)備。
2、鉆孔之前應(yīng)做好機(jī)臺調(diào)平,設(shè)備布置,器材堆存,塔架豎立,鉆機(jī)安放等工作。
3、在松散地層中鉆探成孔,采用沖擊式鉆機(jī)清水水壓逐級擴(kuò)孔法施工工藝。
4、在基巖含水層中鉆孔成孔,采用回轉(zhuǎn)式巖心鉆進(jìn),在鉆進(jìn)過程中,應(yīng)進(jìn)行地下水水位和循環(huán)液孔內(nèi)消失量等水文地質(zhì)觀測。
5、鉆探成孔的過程中,應(yīng)根據(jù)技術(shù)要求進(jìn)行描述、分層取土樣、取水樣、測溫等。還要保證取樣質(zhì)量和數(shù)量。