水源井施工组织设计.docx
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水源井施工组织设计
××××
××煤矿水源井施工组织设计
××××××
二○一三年××月××日
××××
××煤矿水源井施工组织设计
施工单位：
机长：
技术负责：
项目经理：
单位负责：
××××
二○一三年××月××日
附图：
××煤矿水源井柱状图及井身结构图
第一章概况
为了满足××煤矿生产生活用水的需要，受矿方委托，在矿方指定位置施工水源井1眼，编号为水源一井，设计井深500m。
通过对水源地水文地质条件的调查，结合井检孔地质报告和水源井的实际需要，确定取水层段为白垩系下统洛河组（K1l）砂、砾岩孔隙-裂隙承压水含水层，提供工业用水。
第二章供水井要求
1、设计水源一井深度500m；
2、全孔做简易水文观测；
3、全孔尽可能采用清水钻进，成井后认真洗井，洗井后要进行捞砂，孔底含砂量不得超过1/2000（重量比）；
4、钻孔孔斜100m以浅孔段不大于1度，100m以深孔段每100m不大于1.5度；
5、洗井后进行抽水试验，抽水试验按规程进行；
7、终孔直径不小于200mm；
8、表土套管下口要进行永久性止水；
9、成井后提交竣工报告。
第三章地层情况
根据井检孔揭露及区域地质资料，水源井穿过的地层自上而下依次为：
（详见附图：
《××煤矿水源井柱状图及井身结构图》）
1、第四系（Q）：
第四系地层埋深0～176.00m，厚度约176.00m，由土黄色粉砂质亚粘土组成，局部含钙质结核，土体较疏松，具大孔隙和垂直节理。
2、新近系上新统（N2）：
埋深176.00～300.00m，厚度124m。
由棕红色～浅褐色粘土（红土）、砂质粘土构成，偶含钙质结核，打碎后土粉末质地较均匀。
3、白垩系下统洛河组（K1l）：
埋深300.00～530.00m，厚度230m。
岩性主要为中粗粒砂岩和砾岩，局部夹泥岩或砂质泥岩薄层。
砂岩成分为石英、长石、岩屑，含云母及重矿物，分选良好，次圆状，钙质、铁质接触式胶结，具板状交错层理和楔状交错层理。
据井检孔揭露砾岩7～8层，其中在洛河组上部（约335～395m位置）和下部（约470～490m位置）各有一层巨厚层状粗砾岩。
砾石由花岗岩、变质岩岩砾及少量石灰岩和石英岩岩砾组成，分选差，次圆状，钙质胶结，较坚硬。
第四章水文地质特征
根据××煤矿井检孔地质报告提供的水文地质资料，井田内地下水以基岩裂隙承压水为主，第四系孔隙潜水次之。
水源井揭露的含水层有第四系黄土孔隙-裂隙潜水含水层，洛河组（K1l）砂、砾岩孔隙-裂隙承压水含水岩组含水层，其水文地质特征分述如下：
1、第四系黄土孔隙-裂隙潜水含水层
井检孔揭露第四系厚度为176.01～179.65m。
岩性由土黄色粉砂质粘土组成，局部含钙质结核，土体较疏松，具大孔隙和垂直节理，据土工试验，土的孔隙比为0.603～0.809。
据抽水试验数据显示，其潜水自由水面埋深为73.06m，标高为1155.88m（此处所述埋深和标高均为井筒附近，下同），水温16℃，属冷水，水位降深75.06m时，涌水量0.281L/s，单位涌水量0.00373L/s·m，渗透系数0.00516m/d，影响半径109.41m，属富水性弱的含水层，据长武县疾病预防控制中心检验，菌落总数、总大肠菌群和耐热大肠菌群均未检出。
据水质分析资料，其矿化度为563.19～607.19mg/L，属淡水，PH=7.90～8.0，属弱碱性水，总硬度（CaCO3计，下同）为234.36～236.31mg/L，为微硬水，水化学类型为HCO3-Na·Ca·Mg型，对混凝土结构无侵蚀性，对钢筋混凝土结构中钢筋有一定腐蚀性，对钢结构腐蚀性弱。
2、洛河组（K1l）砂、砾岩孔隙-裂隙承压水含水层
洛河组岩性主要为中粗粒砂岩和砾岩，井检孔揭露厚度为222.40～230.08m，其中砾岩85.47～88.72m。
在钻至洛河组地层时冲洗液消耗量均有不同程度的增大现象。
洛河组静止水位埋深为282.12～282.35m，水位标高946.01～946.82m，水温20℃，属冷水～温水。
从洛河组单孔抽水和多孔抽水成果都能看出，单位涌水量介于0.1～1L/s·m之间，富水性中等。
据水质分析资料，其矿化度为1817.51～2448.07mg/L，属微咸水，PH=8.20～8.50，属弱碱性水，总硬度为300.05～443.21mg/L，为硬水，水化学类型为SO4–Na型，对混凝土结构无侵蚀性，对钢筋混凝土结构中钢筋有一定腐蚀性，对钢结构腐蚀性中等。
洛河组含水层富水性中等，但水质较差，不符合饮用水标准，可用于工业用水，洛河组含水层为水源一井主要取水层段。
第五章钻井工艺
一、井身结构
根据水源一井的要求及实际需要，设计井身结构为：
开孔直径Φ410mm，见完整基岩，下入Φ351mm套管，换径Φ311mm牙轮钻头钻进，至孔深450m，然后下入Φ245mm无缝钢管做套管及筛管，换径Φ216mm钻进至终孔500m。
详见《××煤矿水源一井柱状图及井身结构图》。
二、钻井设备
根据地层岩性、孔深、井身结构的情况，钻井设备选用如下：
1、钻塔：
18.5米A型钻塔一座
2、钻机：
TSJ-1500/435水井钻机一台
3、泥浆泵：
TBW-850/5A泥浆泵一台
4、动力：
110KW电动机一台
90KW电动机一台
5、振动筛一套
三、钻井工艺
1、全孔采用无岩芯钻进，先施工导向孔，再进行扩孔，通过岩屑录井进行判层，测井验证。
2、钻进工艺参数严格按规程执行。
四、钻具组合
1、导向孔钻具组合为：
（1）表土段：
Φ68mm钻铤+Φ146mm钻头；
（2）基岩段：
Φ127mm钻杆+Φ159mm钻铤+Φ216mm牙轮钻头（合理设置扶正器）；
2、扩孔钻具组合：
Φ127mm钻杆+Φ159mm钻铤+导向扩孔钻头
五、冲洗液与护壁
1、冲洗液：
根据地层情况和水文地质要求，在保证施工安全及孔壁不被破坏的情况下尽可能采用清水钻进，必要时采用护壁泥浆。
2、循环系统
泥浆循环系统按照《煤炭地质钻探规程》要求挖设循环槽、沉淀池、水源池，水源池要规整。
六、测斜及测井工作
1、施工过程中每50-60m测斜一次。
2、终孔后做全孔测井。
第六章成井工艺
一、下管和止水
1、下管方法
（1）采用割孔穿杠、钢丝绳牵引提吊的下管方法。
套管采用蝴蝶结镶嵌加强、普通电焊焊接的连接方法。
（2）套管重量计算
按设计钻孔深度及选用套管规格，下入井内套管重量为：
Φ351mm×8mm套管：
67.67×300＝20.30t
Φ245mm×6.5mm套管：
38.23×450＝17.20t
2、止水与止水质量检查
（1）止水：
表土套管下口采用水泥封固进行永久性止水。
（2）采用注水或提水法，进行止水质量检查，如经注水或提水后，连续观测时间不少于4小时，每半小时观测一次，水位波动幅度不超过0.1米，为止水合格。
二、洗井
采用机械洗井为主：
1、钻进工作结束后进行充分的循环冲孔。
2、如孔底有沉渣时必须专门捞取。
3、水源一井采用冲孔器、活塞、抽水的联合洗井方法。
水源二井采用活塞、提筒、抽水的联合洗井方法。
三、抽水试验
1、洗井工作结束后，抽水试验前要进行静止水位观测工作，观测时间不少于8小时。
2、抽水试验采用深井潜水泵抽水。
3、抽水试验严格按《供水水文地质勘查规范》要求执行。
4、最后一次抽水试验结束前，采取水样送检。
5、抽水试验结束后，要进行恢复水位的观测工作。
四、下泵
1、抽水试验结束后，根据抽水试验数据及临近钻孔水文地质资料，详细计算水井出水量，并确定水泵下入井内的安全深度，将水泵及配套设施下入井内。
2、根据出水量及下泵深度，确定所用深井泵的规格和型号，满足水井要求。
第七章工程量与工期
水源一井设计井深500m，要完成扩孔、钻进、下井管止水、测井及测斜、洗井、水位观测、抽水试验等多项工作，预计完成本工程需要105天，合3.5个月。
工程量分析见下表：
工程量与工期分析一览表
序号
工作内容
工作时（台月）
备注
1
钻进及扩孔
2.3
2
下套管、止水
0.3
3
洗井
0.1
4
观测
0.2
5
抽水试验
0.4
6
测斜、测井
0.1
7
其他
0.1
8
合计
3.5
第八章施工劳动组织
由于该工程孔径较大，钻具较重，劳动强度较大，根据实际情况，本工程拟投入成建制钻机一台，现场管理施工人员共计23人，配备如下：
项目经理1人
机长1人
安全员1人
班长3人
钻工15人
炊事员1人
技术员1人
总计23人
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