淺談水泵空壓機聯(lián)合洗井在舊井修復中的應用

丁黨鵬，游 豐

(陜西省核工業(yè)地質調查院，陜西 西安 710054)

淺談水泵空壓機聯(lián)合洗井在舊井修復中的應用

丁黨鵬，游 豐

(陜西省核工業(yè)地質調查院，陜西 西安 710054)

通過在關中平原某水源地洗井，經(jīng)過不斷的摸索、對比，創(chuàng)新出水泵空壓機聯(lián)合洗井的新方法，該方法適合該水源地的深井洗井，創(chuàng)造出了良好的社會效益和經(jīng)濟效益。

舊井修復;空壓機水泵聯(lián)合洗井;工程應用

近年來，隨著現(xiàn)代工業(yè)的興起，對水資源的需求日益增長。然而，在我國北方水資源十分短缺，許多企業(yè)采用管井的方式開采地下水。管井的壽命一般為20年。由于水資源短缺，多數(shù)超過20 a的管井，在進行反復修復后還在繼續(xù)使用。因此，舊井的修復顯得尤為重要。

本文通過工程實踐，針對150～300 m的深井，通過分析其堵塞機理，選擇最佳的洗井工藝，達到恢復管井出水量，延長管井使用壽命的目的。

1 供水水源地管井出水量現(xiàn)狀

某水源地位于關中平原中部，沿河岸東西向分布，東西長約 11.5 km，南北寬約 2.7 km，面積約 25 km2，取水段在300 m以內(nèi)。水源地內(nèi)共分布60眼供水管井，分別于1991年和1995年相繼投入試運行。由于地質結構、水文地質條件及水化學特征等諸多因素影響，管井在長期使用過程中陸續(xù)出現(xiàn)了濾水管淤塞，出水量減少;濾水網(wǎng)殘破，井內(nèi)涌砂漏礫;井管傾斜，井周塌陷等現(xiàn)象。其中濾水管嚴重堵塞，出水量銳減成為普遍突出的問題，單位涌水量一般都衰減至原成井時的30% ～40%，個別管井僅為原成井時的5%，造成水源地供水能力下降。

對于井深小于150 m的管井，采用氨基磺酸洗井、膠囊封閉洗井及空壓機洗井等三項聯(lián)合洗井，一般情況下就可以提高管井的出水量。對于井深150～300 m的管井，采用液態(tài)二氧化碳封閉洗井、空壓機洗井效果不明顯。所以如何提高井深150～300 m管井的出水量，對于解決水資源短缺問題具有極其重要的意義。

2 堵塞物成因分析

該水源地管井多分布在第四系沖積、洪積和河漫灘松散層中，含水層巖性主要為礫砂、粗砂、中砂、細砂、粉砂，局部為砂質粉土，結構松散，厚度不一;隔水層巖性為粘土、粉質粘土或粉土、淤泥等，與含水層互層，層位不穩(wěn)定，有時呈透鏡體。通過對多眼深井現(xiàn)場洗井發(fā)現(xiàn)，在管井長時間、大水量開采時，隨著水流速的增大，含水層中穩(wěn)定性差的細小顆粒流向井壁，經(jīng)常時間堆積與沉淀的鈣質交結在一起，形成泥沙包結堵塞，影響管井出水量;由于受河水的補給，管井中的地下水富含溶解氧，對管井造成強烈的氧化腐蝕，這種作用隨時間的延長而加深，并逐漸連成一片，嚴重堵塞濾水管。

3 水泵空壓機聯(lián)合洗井工藝試驗

針對上述情況，對于井深150～300 m的管井，在氨基磺酸洗井、液態(tài)二氧化碳封閉洗井、膠囊封閉洗井及空氣機洗井效果不理想的情況下，設計出了水泵空壓機洗井方法，該方法屬于機械洗井的一種，使用的設備與其它的機械洗井方法沒有多大差別，主要為水泵和空壓機。

水泵空壓機洗井方法，其原理與空壓機膠囊洗井基本相同。該套洗井試驗是利用水泵抽水時產(chǎn)生的巨大水壓力，將水流通過膠囊壓入含水層，對含水層進行沖擊，并破壞堵塞物，使孔隙間的各種垢物被徹底清除;長時間抽水而聚積在篩管四周的細沙顆粒也被大量沖出，使地下水能夠快速涌入。再結合空壓機洗井的分段分層沖洗作用，以達疏通管井內(nèi)外堵塞的目的。施工工藝步驟是:氨基磺酸浸泡—水泵清洗—空壓機抽排。

4 工程應用

水泵空壓機洗井是近兩年使用的新方法，并在該水源地洗井工程中得到了應用。該水源地14C2和22C供水管井，因出水量下降而不能繼續(xù)運行，甲方要求恢復單位涌水量:14C2為 2.36 L/s·m;22C 為 3.6 L/s·m。通過采用該方法洗井，14C2單位涌水量為2.88 L/s·m;22C單位涌水量為3.8 L/s·m(見表1)，兩眼井均達到洗井要求。同時采用該方法后，工期也比其它的機械方法、化學方法提前了3～5 d。

表1 洗井結果統(tǒng)計表

5 結語

實踐證明，對150～300 m的深井采用水泵空壓機聯(lián)合洗井的方法，比其它的機械方法、化學方法在效果和效率方面有明顯的優(yōu)勢。同時也創(chuàng)造并收到了良好的社會效益和經(jīng)濟效益，為該水源地舊井修復摸索出一套行之有效的施工方法。

［1］劉瑞祺，張長舟.水文地質鉆探鉆井工程實用技術手冊.中國工程勘察協(xié)會技術咨詢部.1992.

［2］杜龍明.管井堵塞物機理分析及洗井方法探討.工程勘察.2001，(4):39 －43.

［3］李學禮.水文地球化學.原子能出版社.1982.

［4］中華人民共和國國家標準.供水管井技術規(guī)范(GB 50296－99).北京:中國計劃出版社.1999.

TD262.5

B

1004－1184(2012)03－0124－01

2012－03－12

丁黨鵬(1978－)，男，陜西乾縣人，工程師，主要從事工程地質勘察、舊井修復、水源地勘察、地質災害評估、煤田水文地質。