ВВЕДЕНИЕ. Методические указания составлены в соответствии с требованиями ГОС

Методические указания составлены в соответствии с требованиями ГОС

№. В их основу положены методические материалы по по дисциплинам: «Бурение гидрогеологических скважин», «Техника разведки», разработанные на кафедре «Гидрогеология и инженерная геология» ЧитГУ.

Бурение скважин имеет существенное значение в комплексе геологических, гидрогеологических и инженерно-геологических исследований. Скважины являются практически единственным видом горных выработок, через которые добываются жидкие и газообразные полезные ископаемые.

Цель курсового проекта. Закрепление и углубление знаний, полученных при теоретических курсах и лабораторных занятиях,в результате которых студенты должны знать: способы бурения скважин; физико- механические свойства горных пород; виды буровых станков и оборудования; методы очистки, промывки и крепления гидрогеологических скважин; материалы для крепления скважин; задачи и виды опробования скважин; методы проведения откачек; насосы, эрлифты; типы фильтров, их назначение и конструкции; мероприятия по увеличению производительности скважин. А так же должны уметь: выбрать и разработать конструкцию скважины; рассчитать параметры промывки; рассчитать эрлифт; рассчитать бесфильтровую скважину; разработать и рассчитать конструкцию фильтровой части скважины; рассчитать зоны санитарной охраны. Эти знания позволят специалисту обрести навыки: планировать, проектировать и руководить процессом сооружения гидрогеологических скважин, и скважин другого назначения.

Курсовой проект выполняется по индивидуальному заданию для конкретных геологических и гидрогеологических условий и требований к проектируемой скважине с учетом СНиП II -31-74; СНиП II-1-76; СНиП III -30-74; СНиП 2.04.02-84 и ФЗ СТР «О питьевой воде и питьевом водоснабжении».

Наиболее целесообразным является составление проектов эксплуатационно-разведочных скважин на воду, так как технология бурения, конструкция, опробование скважины, включает в себя большую часть элементов, с которыми приходится сталкиваться инженеру гидрогеологу в практической деятельности.

Проект состоит из пояснительной записки на 25-35 страницах машинописного текста с включением таблиц, схем и рисунков и графического материала, в качестве приложения, выполненного на одном листе формата А1.

Состав пояснительной записки.

Титульный лист

Задание на проектирование

1. Общие сведения

1.1. Общие условия проведения работ

1.2. Горнотехнические условия бурения

1.3. Характеристика водоносных горизонтов

1.4. Выбор водоносного горизонта и условия его эксплуатации.

2. Проектирование работ.

2.1. Выбор и обоснование способа бурения.

2.2. Выбор и расчет конструкции скважины.

2.3. Выбор типа фильтра и определение его параметров.

2.4. Выбор и обоснование водоподъемного оборудования для эксплуатации.

2.5. Расчет эрлифта.

2.6. Выбор буровой установки.

2.7. Выбор бурового и породоразрушающего инструмента

2.8. Выбор вспомогательного и аварийного инструмента

2.9. Выбор и обоснование режимов бурения.

3. Выбор и расчет промывочной жидкости.

3.1. Крепление стенок скважины.

4. Технология вскрытия водоносного горизонта и оборудования водоподъемной части скважины.

4.1. Технология установки фильтров.

4.2. Восстановление водоотдачи водоносного горизонта.

4.3. Расчет гравийной обсыпки фильтров.

4.4. Тампонирование скважины.

4.5. Перечень необходимых материалов и оборудования.

5. Опытно- исследовательские работы.

6. Мероприятия по охране подземных вод.

7. Расчет зон санитарной охраны.

8. Техника безопасности.

Заключение

Список использованной литературы

Содержание

Состав графических материалов

В состав графического материала должны быть включены:

1. Геолого-технический наряд (ГТН)

2. Монтажная схема водоподъемного оборудования.

3. План зон санитарной охраны.

Методические указания по выполнению основных разделов.

1. Общие сведения.

Во введении формируются цели и задачи проектируемых работ, приводится краткая характеристика объекта водоснабжения, суточная потребность в воде и требования к ее качеству. По материалам, предусмотренным заданием на курсовое проектирование и использованием литературных источников, описываются общие условия проведения работ. Дается краткая характеристика физико-географических (климат, гидрография, рельеф) условий района работ.

Дается характеристика горнотехнических условий бурения: краткое описание горных пород, слагающих геологический разрез с указанием мощности слоев, интервалов их залегания, категорий пород по буримости. Отмечаются зоны возможных осложнений (трещиноватость, обводненность, возможные вывалы стенок скважины в рыхлых породах)[3,11,13].

При описании водоносных горизонтов необходимо обратить внимание на гранулометрический состав водовмещающих пород, наличие трещиноватости, фильтрационные характеристики и качество подземных вод.

На основании анализа вышеперечисленных условий выбирается один или несколько водоносных горизонтов для эксплуатации. Эксплуатационный дебит скважины и динамический уровень определяется по формулам гидродинамики или по удельному дебиту и понижению уровня. Понижение уровня рекомендуется принимать не более 0,2-0,3 высоты столба в скважине [3,5,12,13].

2. Проектирование работ.

Способ бурения выбирается с учетом строения геологического разреза, глубины скважины и ее назначения [3-7,9,11,14]. Для ориентировочного выбора способа бурения можно воспользоваться рекомендуемой табл.1.

Конструкция скважины разрабатывается применительно к выбранному способу бурения с учетом геологического разреза, параметров фильтра и водоподъемного оборудования.

Рекомендуемые способы бурения скважин на воду

Таблица 1

Способ бурения	Условия применения
Вращательный (роторный) с прямой промывкой глинистым раствором	В рыхлых породах с хорошо изученными гидрогеологическими параметрами – до 1200 м
Вращательный (роторный) с обратной промывкой	В рыхлых породах, не содержащих валунов – до 400 м
Вращательный (колонковый) с прямой промывкой водой или глинистым раствором	Для уточнения геологического разреза; в скальных породах – до 200 м
Ударно-канатный	В рыхлых породах – до 150 м; в скальных породах – до 200 м.

Выбор фильтра и определение его параметров является начальным этапом разработки конструкции скважины. Тип фильтра выбирается в соответствии с характером водоносного горизонта. Он должен обеспечивать долговременную эксплуатацию скважины и качественную очистку воды. В случаях, когда водоносный горизонт представлен трещиноватыми, но устойчивыми породами или высоконапорными тонко- и мелкозернистыми песками с мощной и прочной водоупорной кровлей, не подверженной размыву, скважины фильтрами не оборудуются. Схема бесфильтровой скважины показана на рис.1

При применении бесфильтровой водоприемной части скважины в напорных водоносных горизонтах, представленных тонкозернистыми песками, производится расчет размеров каверны, образующейся при проведении откачки.

Объем каверны определяет производительность скважины и количество

гравия, необходимого для ее заполнения. Объем каверны определяется по

формуле:

V_к = ⅓ π R² _к h _к , м³ (1)

где R_к - допустимый радиус каверны, м; h_к - глубина каверны, м.

Рис. 1. Схема сооружения