Рис. 37. Восстающая скважина
1 – шарошечное долото; 2 – переходник с обратным клапаном; 3 – фильтр; 4 – оголовок скважины с выпускной задвижкой; 5 – кондуктор; 6 – водоносный слой; 7 – скальная порода; 8 – подземная выработка
Рис. 38. Сквозной фильтр
1 – надфильтровые трубы; 2 – местный песчаный грунт; 3 – песчано-гравийная обсыпка; 4 – фильтровые звенья; 5 – переходная муфта; 6 – задвижка; 7 – перфорированная труба ограждения
Рис. 39. Система водопонижения со сквозными фильтрами
1 – сквозные фильтры; 2 – подземные выработки; 3 – шахтный ствол и подземная насосная станция с водосборниками
вращательное колонковое бурение с промывкой чистой водой или продувкой воздухом станками ЗИФ-300, ЗИФ-600, ЗИФ-1200 и др. для скважин в скальных грунтах диаметром до 200 мм; при колонковом бурении может быть допущена глинистая промывка: при бурении перекрываемых слоев, в которых водопонижение не требуется, и в случаях, когда опытным путем доказана возможность эффективной разглинизации скважин;
вращательное бурение сплошным забоем с механической подачей разрушенной породы на поверхность – шнековое бурение – станками УГБ-50М, УГБ-1ВС и др. для скважин глубиной до 50 м при отсутствии твердых прослоев, валунов, вязких и липких глинистых грунтов;
вращательное бурение с вращателем у забоя – реактивно-турбинное бурение – с использованием станков УГБ-600, БУ-75Бр, «Уралмаш-125» и других для глубоких скважин (более 100 м) большого диаметра (более 500 мм);
вращательное бурение сплошным забоем с промывкой или продувкой воздухом с вращателем на поверхности – роторное бурение станками УРБ-3АМ, УРБ-3А2, 1БА15В и др.
Роторное бурение возможно с применением нескольких технологий:
а) с прямой промывкой глинистым раствором для бурения скважин диаметром до 500 мм при бурении по перекрываемым слоям и когда опытным путем подтверждена возможность эффективной разглинизации и с обязательным ее выполнением в зоне установки фильтра (применяемый глинистый раствор должен соответствовать свойствам разрабатываемых грунтов);
б) с промывкой чистой водой или продувкой воздухом – в устойчивых грунтах;
Рис. 40. Вакуум-скважина
1 – отстойник; 2 – электродвигатель; 3 – кожух; 4 – насос; 5 – обратный клапан; 6 – стабилизатор динамического уровня; 7 – кабель; 8 – поверхность водоупора; 9 – фильтр; 10 – напорный трубопровод; 11 – трубка прибора для измерения уровня воды в скважине; 12 – надфильтровая труба; 13 – муфта; 14 – «пояс»; 15 – глиняный тампон; 16 – трубка вакуумметра; 17 – вентиль; 18 – манометр; 19 – вакуумметр; 20 – крышка; 21 – трубка для подключения вакуум-насоса
в) с обратной промывкой чистой водой (всасывающее бурение) – для скважин глубиной до 300 м и диаметром до 1000 мм и более при отсутствии включений валунов, больших скоплений крупной гальки и при залегании уровня подземных вод на глубине 3 м и ниже от поверхности земли.
При бурении с промывкой в набухающих грунтах должны применяться специальные реагенты, препятствующие набуханию; в крепких грунтах к промывочной жидкости следует добавлять понизители твердости.
В соответствующих условиях вышеуказанные способы могут применяться и в различных сочетаниях.
Диаметр бурения под фильтровую колонну принимается по наружному диаметру предусмотренной проектом фильтрующей обсыпки. При применении фильтров без обсыпки диаметр бурения должен быть больше диаметра фильтра на 50-100 мм.
В процессе бурения скважин следует отбирать образцы и определять зерновой состав грунтов, уточнять литологический разрез в месте скважины, а при бурении без крепления выполнять электрокаротаж для уточнения интервалов установки фильтров.
В неустойчивых грунтах скважины при бурении должны закрепляться обсадными трубами. В телескопическом креплении скважин предусматриваются, как правило, следующие колонны обсадных труб: шахтовое направление, кондуктор, технические колонны. Нижняя часть каждой колонны оборудуется короткой утолщенной трубой (0,4-0,5 м) с коническим срезом (башмак).
При ударном бурении в неустойчивых грунтах крепление скважин должно производиться одновременно с разработкой грунтов, при этом башмак обсадной колонны должен опережать забой скважины не менее чем на 0,5 м.
При опускании в незакрепленную скважину колонны обсадных труб зазор между ними и грунтом в зависимости от геологического разреза, типоразмеров породоразрушающего инструмента, высоты незакрепленного участка скважины и способа цементирования затрубного пространства (при необходимости в нем) принимается:
при диаметре труб до 700 мм 80-100 мм
» » » более 700 мм 100-150 »
Конечный диаметр бурения скважин для сквозных фильтров должен назначаться с учетом размещения в скважине прибора для определения координат ее забоя.
В скважинах, предназначенных для установки в них насосов с трансмиссионным валом, отклонение от вертикали не должно превышать 0,005 от глубины скважины.
Колонны обсадных труб для временного закрепления стенок скважины, не предусмотренные на период ее работы в водопонизительной системе, должны извлекаться. В колоннах обсадных труб, предусмотренных проектом для оставления в грунте на период эксплуатации скважины, должна извлекаться их свободная часть. При этом верхний обрез обсадной трубы, остающейся в скважине, должен находиться выше башмака предыдущей колонны не менее чем на 3 м при глубине скважины до 50 м и не менее чем на 5 м при большей глубине скважины; кольцевой зазор между оставшейся частью колонны и предыдущей колонной обсадных труб должен быть зацементирован (так же, как и все затрубное пространство остающейся трубы) или заделан сальником.