无锡矿山用水井施工方案

无锡矿山用水井专项施工方案一、工程概况1.1项目背景本工程位于无锡市矿山区域，旨在解决矿山生产用水需求，设计井深50-80米，井径600mm，单井出水量不低于100m³/h。根据地质勘察数据，施工区域地层从上至下依次为：①素填土（厚0.5-1.2m）、②粉质粘土（厚3-5m，含铁锰结核）、③粉砂层（厚2-4m）、④基岩风化带（厚5-8m）、⑤石英砂岩含水层（揭露厚度≥30m）。地下水类型主要为第四系松散岩类孔隙水和基岩裂隙水，水位埋深6-8m，水质硬度9.72毫克当量/升，属碳酸钙镁型极硬水。1.2技术标准本方案严格遵循《矿山井巷工程施工及验收规范》《供水管井技术规范》及DB1302/T598-2025地方标准，确保成井质量满足：井水含砂量≤1/20万（体积比）井管垂直度偏差≤1°滤水器孔隙率≥30%水质符合《农田灌溉水质标准》GB5084要求二、施工准备2.1场地布置施工区划分：设置钻孔作业区（15m×20m）、材料堆放区（8m×10m）、泥浆循环系统（5m×8m）及办公生活区，各区用警示带隔离。设备进场：选用XY-2型回转钻机1台（最大钻孔直径800mm）、JS300型泥浆搅拌机1台、BW250型泥浆泵2台、25t吊车1台，进场前进行设备性能检测并办理验收手续。临时设施：搭建防雨棚（10m×15m）、配电箱（配置300A漏电保护器）、消防沙池（2m³）及排水沟（宽0.5m×深0.3m），确保施工用水（≥5m³/h）及380V/50Hz稳定供电。2.2技术准备地质详勘：复核邻近300m范围内钻孔资料，补充施工区域1:500地质剖面图，重点标注粉砂层埋深及基岩裂隙发育带位置。方案交底：组织施工班组进行三级技术交底，明确冲击钻进参数（冲程1.5-2.0m，冲击次数30-40次/min）、滤料级配（1-3mm石英砂）及止水材料（优质粘土球，直径40-60mm）技术指标。测量放线：采用全站仪测定井位坐标，设置十字控制桩，井口周边20m范围内布设3个水准点，建立施工控制网。三、施工工艺3.1钻孔施工3.1.1开孔钻进表层处理：采用Φ800mm合金钻头开孔，钻进至2m时埋设Φ1000mm钢护筒（壁厚8mm），护筒顶端高出地面0.3m，周边填入粘土捣实。地层钻进：松散地层（0-12m）：采用冲击钻进，泥浆密度1.2-1.3g/cm³，粘度22-25s，每钻进0.5m取样，记录土层颜色、粒径及含水量。基岩地层（12m以下）：换用Φ600mm金刚石钻头，采用回转钻进，转速40-60r/min，泵量150-200L/min，每3m取岩芯样，测定岩石单轴抗压强度（≥30MPa）。3.1.2特殊地层处理粉砂层钻进：当钻进至8-12m粉砂层时，掺入聚丙烯酰胺（PAM）絮凝剂（浓度0.1%），泥浆密度提高至1.3-1.4g/cm³，必要时采用跟管钻进（Φ73mm套管）。裂隙含水层：揭露基岩含水层后，进行简易水文观测，记录水位恢复速度（≥5cm/min）及水温（18-22℃），当涌水量＞5m³/h时，提前准备止水材料。3.2成井工艺3.2.1井孔验收钻孔达到设计深度（80m）后，进行三项指标检测：孔深偏差≤±0.5m（采用测绳测定）孔斜度≤1°/100m（使用测斜仪）孔径≥设计值（Φ600mm），孔壁规则无缩径3.2.2换浆清孔停止钻进后，用清水置换孔内泥浆，泵入量≥3倍钻孔体积，直至返出泥浆密度≤1.1g/cm³，含砂量＜2%。采用空压机（风量6m³/min）进行气举洗孔，持续30min，清除孔底沉渣（厚度≤0.3m）。3.2.3井管安装井管配置：井壁管：Φ325mm焊接钢管（壁厚6mm），分6m/节，丝扣连接滤水管：Φ325mm桥式滤水管（开孔率30%），缠12目尼龙网，外包3层棕皮沉淀管：Φ325mm钢管（长2m，底端焊接10mm厚钢板封头）下管工艺：采用吊车吊装，管身设置扶正器（每10m1组），确保居中偏差≤50mm滤水管对准含水层段（45-75m），管间连接处用橡胶密封圈密封，焊接4块拉板（200×80×6mm）加固3.2.4填砾止水填砾：沿井管与孔壁环状间隙填入1-3mm石英砂，填砾高度自井底以上至35m，采用“水冲法”密实（注水压力0.3MPa），确保砾料均匀分布。止水：在35-40m段填入优质粘土球（干密度≥1.6g/cm³），分层捣实（每层0.5m），止水段以上用原土回填至地表。3.3洗井作业活塞洗井：采用Φ280mm橡胶活塞，上下往复提拉（冲程1.5m，频率15次/min），持续8h，直至出水量稳定。联合洗井：活塞洗井后，采用深井泵（Q=100m³/h）进行抽水试验，初始降深5m，每2h测定流量、水位及含砂量，当含砂量＜1/20万时停止洗井。四、质量控制4.1关键工序控制点工序控制指标检测方法标准依据钻孔垂直度≤1°/100m测斜仪每50m检测一次《供水管井技术规范》滤水管安装对准含水层，偏差≤50mm井中电视成像DB1302/T598-2025填砾质量砾料级配1-3mm，均匀填充取样筛分，每层测3点设计图纸要求洗井效果含砂量≤1/20万取样瓶静置30min观测GB50203-20114.2质量通病防治井管偏斜：下管前校正钻塔垂直度（偏差≤1°），采用双吊点起吊，管身设置导向装置。滤水器堵塞：严格控制滤料含泥量＜3%，洗井时交替使用活塞与空压机联合洗井工艺。止水失效：粘土球采用“湿法制球”（含水率20-25%），填注时每0.5m夯实一次，确保干密度达标。五、安全防护5.1专项安全措施高空作业：钻塔设置1.2m高防护栏杆，作业人员佩戴双钩安全带，工具用防坠绳系挂，遇6级以上大风停止作业。用电安全：实行“一机一闸一漏”，配电箱接地电阻≤4Ω，电缆架空高度≥2.5m，雷雨天气安装避雷器（保护范围30m）。有限空间：下井检查时，配备四合一气体检测仪（O2≥19.5%，CO＜24ppm），设置专人监护，每次作业时间≤30min。5.2应急准备坍塌处置：储备应急沙袋（500袋）及Φ200mm钢管（20m），发现孔壁坍塌时，立即停止钻进，用砂石料回填至稳定层后重新开孔。触电急救：现场配置急救箱（含除颤仪），电工持证上岗，每月进行触电应急演练，确保30s内切断故障电源。环境污染：设置3个泥浆沉淀池（总容积50m³），施工废水经三级沉淀后排放，废浆采用罐车运至指定处理场。六、施工进度计划工序名称工期（天）起止时间资源配置备注场地平整2第1-2天挖掘机1台，人工5人含临时设施搭建钻孔施工10第3-12天钻机1台，班组4人含地层取样井管安装3第13-15天吊车1台，焊工2人需天气晴好洗井试验5第16-20天水泵2台，检测员1人含水质分析验收交付2第21-22天监理工程师，业主代表提交竣工资料七、验收标准与资料归档7.1验收内容成井质量：井深、井径、垂直度现场检测，滤水管位置偏差≤±0.5m。抽水试验：稳定出水量（连续8h观测，波动≤5%）、水位降深及恢复速度。水质检测：委托第三方检测机构测定pH值（6.5-8.5）、总硬度（≤450mg/L）、重金属含量（符合GB5084限值）。7.2资料要求竣工资料包含：钻孔柱状图（1:200）及地质描述井管结构图、滤料级配试验报告抽水试验曲线（Q-S曲线、单位涌水量）隐蔽工程验收记录（含影像资料）水质检测报告及安全评估表八、技术创新与应用高效钻进技术：在基岩段采用“金刚石复合片钻头+泡沫钻井液”工艺，钻进效率提升40%，岩芯采取率达90%以上。智能监测系统：安装孔内