上官一宝 相海龙 相海文

丘陵地区普遍水资源相对匮乏，机井灌溉成为农田灌溉的有效措施，由于丘陵地区地下水储存不均，水文地质结构复杂，造成了成井率低下等问题。通过农田灌溉机井测量定位、成井施工、活塞洗井等工艺来提升机井成井率，并通过搞好成井配套，加强成井管理等措施提高机井利用率，让机井灌溉在丘陵区农业发展中发挥重要作用。

一、水文测量确定井位

水文测量确定井位是机井施工中重要一环，通过测量结果了解含水层的大致位置及成井涌水量，对成井有重要意义。

（1）技术人员首先查找工程所在地水文地质构造图，查找地质裂隙、断层大致位置，掌握第一手水文地质资料。

（2）技术人员踏勘现场，了解已有水井情况及覆盖层、风化岩厚度，覆盖层是否有砂层，地下水位等情况。

（3）水文测量确定井位的方法有很多种，选用218po测量法寻找基岩裂隙水。218po测量法通过静电收集氡衰变的第一代子体镭A作为测量对象，测量出覆盖层土壤中的氡浓度值，通过测量收集各点氡浓度值进行数据分析，分析地下岩石含水层的位置及含水量的大小，找出最佳井位。218po测量法适用于风化层较厚、有裂隙、有溶洞的岩层。水文测量定井测量仪器为FD-3017镭A测氡仪。其特点是没有探测器污染问题，也不存在氡射气的干扰影响，并且具有较高的灵敏度，重量轻，操作方便，2人就可以正常操作。在沂蒙山区石灰岩地层使用定井成井率较高。测量时注意事项：测氡仪轻拿轻放，下雨天不能测量，测量时不能接听或拨打手机，电辐射严重地方不能测量，测量地点必须有覆盖层，覆盖层厚度大于30cm。

二、钻井工艺

1.机井施工钻机选用

灌溉机井井深100m左右，井浅数量较多，选用HZ-130小型回转液压钻机和MDL-200气动潜孔锤钻机。HZ-130小型回转钻机适用于覆盖层及风化层钻进，MDL-200气动潜孔锤钻机适用于基岩钻进。由于灌溉机井数量较多，孔深较浅，配备3台套HZ-130小型回转钻机、1台套MDL-200气动潜孔锤钻机。小型回转钻机优点小巧移动方便快捷，主要钻进覆盖层及安装井壁管；气动潜孔锤钻机优点钻进快效率高，主要钻进基岩及洗井。两种钻机有序配合、流水作业，从而缩短工期、提高效益。

2.井壁保护管选用

井壁保护管选用厚6mm、直径275mm螺旋钢管。

3.施工准备工作

（1）井场布置：在已经确定的井位上，以确保施工安全、方便、有序为原则，根据施工场地的大小和各种机械设备的使用要求来合理布置。

（2）泥浆循环系统：包括沉淀池、循环沟及泥浆池。

（3）井场基础处理：井场地基必须按设备安全使用要求进行修筑及加固，基础必须平整、坚实、牢固，具有足够的地基承载力。

4.钻机安装

（1）钻机机架与机台连接应平稳、牢固，保证施工过程中钻机的稳定性。

（2）钻机天车中心、转盘中心、井位中心应在同一垂直线上，钻机安装必须保持机身水平。

（3）轮式移动钻机安装定位和工作状态下，轮胎应离开地面并不得转动，严禁使用轮胎支撑钻机工作。

（4）钻机绷绳应对称安置，绷绳地锚应埋设牢固，并用紧绳器拉紧，绷绳与地面夹角应小于45°。严禁将废旧钢丝绳用作绷绳。

（5）钻机工作前，详细检查使用的电气设备及钻机机身接地，钻机设备的传动系统和运转部位必须安置防护罩或防护栏杆。

5.覆盖层钻进

HZ-130小型回转钻机进场安装就位，采用正循环钻进法，在覆盖层中钻进采用直径500钻具泥浆护壁钻进，泥浆稀稠度应适中，保持泥浆带出井内颗粒，井底无沉渣，待钻至基岩岩面时更换直径273岩芯管钻具，更换钻具后钻进0.6m左右，提取出岩芯，若岩芯不完整，继续钻进至取出完整岩芯，取出完整岩芯后测量井深。

6.井壁管安装

井壁管用气割割出进水道，井壁管采用直接吊装下管法将井壁钢套管下至钻进的井底，井壁管管口采用电焊连接，井口固定牢靠保持井壁管垂直与井底。固定井壁管后，四周均匀填入1～2cm碎石砾料过滤层，砾料填至离井口2m处。将井内的泥浆换洗成清水，砾料顶部至地平面用黏土回填密实。此时HZ-130小型回转钻机撤离现场。

7.基岩钻进

井壁管安装完成后，MDL-200气动潜孔锤钻机进场安装就位安装合格，采用直径230气锤钻进，开始慢速钻进，避免气锤碰井壁管，基岩钻进5m后钻进速度控制在中速度，钻进速度不能过快，钻进速度过快容易造成井壁粗糙不圆滑，特别钻至基岩破碎带或岩溶地层降低钻进速度，钻至井深后停止钻进，继续冲洗井，待井内出清水且水中无杂质，起到洗井目的。

三、洗井工艺

洗井增水处理技术是提高成井率、增加出水量的重要措施，是成井工艺的进一步深化。洗井能疏通及扩大原有的裂隙，产生新裂隙、连通含水层，从而有效地扩大进水通道。洗井清除井壁及含水层中的堵塞物、泥皮，恢复含水层的渗透性和空隙率，从而增加水量。

传统洗井方法采用空压机洗井，气动潜孔锤钻机成井后继续冲洗，达到洗井作用。再用活塞洗井法，进行井壁清洗，活塞洗井法的原理是用活塞在井内上下运动，反复造成瞬时井内局部负压和猛烈的水力冲击，破坏井壁残留泥皮，抽吸出井壁管外砾石层及含水层的稠泥浆和基岩裂隙中的细岩粉，最终达到洗井目的。活塞洗井法是长期钻井过程中经验总结，简单经济实用，效果良好。活塞采用铁制活塞，两块园钢板夹胶皮，活塞胶皮最好选用煤矿输送带，采用钻杆连接方式，通过钻机提升，胶皮外径应大于管内直径3～8mm，活塞园钢板直径小于井孔内径。

四、成井抽水试验及深井潜水电泵配套

1.成井抽水试验

洗井完成后，在井内安装深井潜水电泵抽水，抽水时观测井内水位，待水位稳定后，记录稳定水位数值，这叫井内动水位，并测量井内涌水量，提出深井潜水电泵，抽水试验完成。抽水试验使用深井潜水电泵额定值相对大于井内涌水量，不能过大或过小。

2.深井潜水电泵配套

根据抽水试验测量井内动水位、静水位、涌水量、输水管道长度来选择深井潜水电泵规格型号。

3.报废机井处理

成井后通过抽水试验，若发现机井涌水量较小，没有使用价值，要将该机井报废并用黏土封填。

五、机井使用管理措施

在深井潜水电泵控制系统配套安装灌溉射频器，灌溉射频器是由射频卡机井灌溉控制箱、机井收费管理机以及用户卡构成，既可以按电量收费，也可按水量或时间收费，一机多卡，农户刷卡浇地，控制器只认卡不认人，系统成功解决了机井在农田灌溉中存在的电费、水费计量不准、拖欠及人为浪费严重的现象。只需一卡就行，一人就能灌溉土地了。灌溉射频器不仅工作性能可靠，使用操作简便，计量计费准确，造价低，适合农田灌溉野外安装。灌溉射频器是节水灌溉好帮手。

六、安全管理

（1）用电安全：每班前必须检查电缆破损、机械漏电接地情况。

（2）机械安全：每班前必须检查钻机支撑稳固、风缆绳牢固。施工中禁止机械超负荷运行，违反机械操作规程施工。

（3）人身安全：每班前对施工人员必须进行安全交底，施工人员进场必须佩带安全帽及其他安全防护物品。

（4）道路安全：野外施工禁止把施工物品摆放在田间小路上。

（5）燃油安全：燃油集中存放由专人管理，远离办公区域，配备灭火设备。

七、结语

水利是农业的命脉，在缺少河流明水灌溉的丘陵地区，通过机井提供水源，配套节水灌溉设施，对于提高农作物的产量、保证广大农民的生活质量有着重要的意义。本文通过多年的水井施工工艺的实践，对增加成井率及涌水量做了总结，希望可为类似工程施工提供参考