打井的历史可追溯到远古时期,最初人们为获取水源而挖掘。据考古发现,我国最早的水井位于河姆渡古文化遗址内,距今约5700年。随着技术发展,明清时期深井钻凿工艺日趋完善,如四川自贡的海井,深度达1001.42米,创当时世界之最。古代人民通过打井,不仅方便了生活,也改变了饮水方式,体现了人类智慧与大自然的和谐共生。
打井前需要做的准备工作可以归纳如下:
1.地质勘查:
研究地形和地貌:了解地下水补给径流排放的条件,判断哪些地形如低洼地带或有利于集水的地形更容易成井。
研究岩石的富水性:分析岩石类型(火成岩、变质岩、沉积岩)和特性,判断其是否有利于地下水储存。
研究岩石的断裂发育情况:靠近断裂带的地方往往断裂更发达,有利于地下水流动。
2.设备准备:
选择合适的钻机,并依次安装钻机、泥浆机、搅泥机、抽泥机等设备,确保各种机械设备安装水平、周正、牢固。
安装护孔管,其口径、深度应根据岩层的个体情况和井孔的开孔尺度而定,通常护孔管的内径比井的开孔钻头大50-100mm。
安装钻具、钻杆、水笼头,接高压胶皮管、方钻杆和钻头,并将方钻杆卡于转盘中心。
3.安全检查:
检查钻孔中心、转盘中心和开车的垂直度,确保三者在一条垂直线上。
搞好各种安全设施,如机器运转部分安装防护罩,皮带传动部分设置安全罩或防护栏杆。
在雷雨季节施工应安装避雷针,电动机等设备的外壳应接地线。
4.利用科技手段:
使用普奇打井找水仪等科技设备寻找地下水源,这些设备基于地下岩矿石或地下水的电阻率差异,利用天然电场进行电法勘探。
5.制定成井工艺:
确定滤管应朝向含水层,以避免进水阻力增加。
滤管的开孔率要足够大,通常开口率不应低于10%。
滤管与滤网之间应设置垫筋,以防止滤网堵塞。
筛网和填充碎石的尺寸要与含水层相适应。
6.安全措施:
井口围圈应高出地面0.3m以上,并设防护栏,夜间作业时应悬挂示警红灯。
井内作业人员必须戴好安全帽、挂好安全绳、穿好绝缘胶鞋。
井内必须设置应急软梯,并设置护盖等防止物体坠落的设施。
井内照明应采用低压行灯,起吊设备必须有限位器和防脱钩装置。
混凝土帷幕凿井法
在井筒周围钻挖槽孔,槽孔达到设计深度并互相连通后,再用垂直导管法在泥浆下灌注混凝土,置换槽孔内的泥浆,并使各槽孔内的混凝土相互衔接,形成一个封闭的、具有一定厚度和强度的圆形混凝土帷幕结构,在其保护下掘砌井筒,可顺利通过不稳定表土层。本法具有工艺和设备简单,钢、木消耗少,准备期短等优点。
又称渗透墙技术通过前期施工作业的方式,在目标井筒外浇筑一个混凝土构成的人工帷幕,以此为掩护进行正常的掘进作业。此方法对于施工的深度有明确限制,一般在80m以内的底层中适用程度较好 [5]。
打井前需要做的准备工作可以归纳如下:
1.地质勘查:
研究地形和地貌:了解地下水补给径流排放的条件,判断哪些地形如低洼地带或有利于集水的地形更容易成井。
研究岩石的富水性:分析岩石类型(火成岩、变质岩、沉积岩)和特性,判断其是否有利于地下水储存。
研究岩石的断裂发育情况:靠近断裂带的地方往往断裂更发达,有利于地下水流动。
2.设备准备:
选择合适的钻机,并依次安装钻机、泥浆机、搅泥机、抽泥机等设备,确保各种机械设备安装水平、周正、牢固。
安装护孔管,其口径、深度应根据岩层的个体情况和井孔的开孔尺度而定,通常护孔管的内径比井的开孔钻头大50-100mm。
安装钻具、钻杆、水笼头,接高压胶皮管、方钻杆和钻头,并将方钻杆卡于转盘中心。
3.安全检查:
检查钻孔中心、转盘中心和开车的垂直度,确保三者在一条垂直线上。
搞好各种安全设施,如机器运转部分安装防护罩,皮带传动部分设置安全罩或防护栏杆。
在雷雨季节施工应安装避雷针,电动机等设备的外壳应接地线。
4.利用科技手段:
使用普奇打井找水仪等科技设备寻找地下水源,这些设备基于地下岩矿石或地下水的电阻率差异,利用天然电场进行电法勘探。
5.制定成井工艺:
确定滤管应朝向含水层,以避免进水阻力增加。
滤管的开孔率要足够大,通常开口率不应低于10%。
滤管与滤网之间应设置垫筋,以防止滤网堵塞。
筛网和填充碎石的尺寸要与含水层相适应。
6.安全措施:
井口围圈应高出地面0.3m以上,并设防护栏,夜间作业时应悬挂示警红灯。
井内作业人员必须戴好安全帽、挂好安全绳、穿好绝缘胶鞋。
井内必须设置应急软梯,并设置护盖等防止物体坠落的设施。
井内照明应采用低压行灯,起吊设备必须有限位器和防脱钩装置。