Способы разработки каверн и гравийных засыпок

18.02.2015

При строительстве бесфильтровых скважин под водоупорной кровлей в водоносных песках разрабатывают каверну (водоприемную воронку). Разработку каверн производят различными способами. При простом, но наиболее трудоемком способе в скважине, пробуренной до водоносного горизонта и закрепленной обсадными трубами, каверну разрабатывают желонкой с плоским дном.

Разработку каверны также можно производить другим простым способом — промывкой обратным током. В колонну обсадных труб опускают рабочие трубы диаметром поменьше. В межтрубное пространство нагнетают воду, которая размывает песок в забое скважины и поднимает его по рабочим трубам на земную поверхность.

При разработке забоя обсадные трубы вдавливают на 25—30 см в песок, а рабочие — не доводят до песка на 10—15 см.

После достижения требуемой глубины воронки рабочие трубы извлекают из скважины, а обсадные трубы приподнимают на такую высоту, чтобы их нижний конец находился ниже подошвы водоупорной кровли на 0,3—0,5 м.

Наиболее производительным способом разработки каверны является применение воздушных и водоструйных насосов. Особого внимания заслуживает водоструйный аппарат П. А. Смертина для размыва водоносов в артезианских скважинах, где нагнетание воды производится двумя спаренными поршневыми насосами, чтобы создать небольшое давление (до 5 атм). Это достигается регулированием пружин, можно использовать центробежные насосы различных марок. При отсутствии прочной водоупорной кровли и необходимого напора (для образования устойчивой пустотелой каверны в мелкозернистых песках, а также с целью повышения дебита и срока службы скважин) рекомендуется призабойную часть расширять и заполнять ее гравийной засыпкой следующим способом. В пробуренную несколько ниже подошвы водоносного слоя и закрепленную обсадными трубами скважину опускают перфорированную трубу диаметром, превышающим в 2—3 раза диаметр средних зерен гравия засыпки. Диаметр перфорированной трубы должен быть на 100—150 мм меньше диаметра обсадных труб. После в  скважину опускают эрлифт, устанавливая нижний конец его трубы внутри перфорированной трубы на 0,5—1 м выше дна забоя, а форсунку на глубине, обеспечивающей нормальную работу водоподъемника.

В зазор между перфорированной и обсадной трубами опускают 32 — 38-миллиметровую трубу для загрузки гравия. Когда это сделано, обсадную трубу приподнимают на 0,5—1 м и пускают в действие водоподъемник, с помощью которого ниже фрезера

вымывают полость. После того, как вынос песка в эту полость прекратится, сверху по трубе засыпают гравий. Когда гравий заполнит всю полость и войдет в обсадную трубу на высоту 0,3—0,5 м, ее снова приподнимают на высоту 0,5—1 м. Параллельно с подъемом обсадных труб на ту же высоту приподнимают водоподъемник, не прекращая его работы.

Разработку полости и ее засыпку продолжают до Тех пор, пока рабочая часть перфорированной трубы полностью не будет обсыпана гравием.

После окончания засыпки обсадные трубы оставляют в таком положении, чтобы они перекрывали верхний глухой конец перфорированной трубы не менее чем на 1—1,5 м.

Зазор между обсадной и перфорированной трубами заполняют гравием, который заменяет сальник. При засыпке необходимо строго следить за тем, чтобы гравий не застревал между трубами и равномерно располагался по всей окружности.

Соотношение средних диаметров зерен водоносного слоя и гравийной засыпки принимают от 1 : 10 до 1 : 15, а при очень мелком водоносном песке — от 1 : 5 до 1 : 8.

Для разработки полости вместо эрлифта можно также применять гидроэлеватор или желонку с плоским клапаном.

Во избежание обрушений грунта рекомендуется поддерживать в скважине уровень воды несколько превышая статический уровень, доливая воду в скважину.

Отзывы, вопросы-ответы

Ваш вопрос/отзыв/комментарий:

Вы можете оценить работу специалиста: