防止管井过早报废的几点技术措施

靳志华，崔会娟

(齐齐哈尔市水资源管理处，黑龙江 齐齐哈尔161005)

为科学开发、合理利用并有效保护地下水资源，齐齐哈尔市水资源管理部门坚持开源节流并重的方针，对我市的管井实行了统一管理，科学规划，合理布局，有计划地开采利用，有效地改变了过去那种随意凿井、盲目开采地下水的状况。但由于管井在设计、施工、使用等过程中，都存在着问题，如出水含沙过多，出水量减少，使用不当，甚至有的井管折断等，使管井过早报废。这些现象直接影响了生产生活，增加了企业的供水成本。仅我市每年报废补建井占审批井的50%左右，这些都直接影响着国计民生事业。如何解决管井过早报废或水量减少的问题显然已是取水管理的当务之急。本文对此问题做以粗浅的分析。

1 管井报废(损坏)的原因

在实际工作中发现，管井损坏的原因是诸多方面的。人们往往把井损坏的原因只归之于施工问题，其实不尽然。施工环节故然重要，但设计不当，使用缺乏管理，不按要求定时进行维护，也是管井过早报废的因素。经分析，找出损坏原因所在，就可防患于未然，找出解决问题的办法，达到延长井的使用期限的目的。

1.1 管井设计方面原因

在我市的水井建设中，普遍存在着设计依据不足，不掌握水文地质资料，只凭经验随意设计凿井的情况，致使管井的结构不合理，质量差，不耐用，最终导致管井过早报废的情况。

1.2 管井施工方面的原因

1) 成井护壁的不合适。我市在钻凿井孔施工中多数采用了泥浆护壁法。此方法虽简单易行，但必须洗井。护壁注浆易使含水层堵塞，尤其个别井队，技术力量差，施工事故多，工期长，泥浆护壁时间过长，使井壁上形成的泥浆壁硬化，洗井不彻底而影响井的出水量，同时，洗井强度过大会损坏过滤器，影响了井的寿命。

2) 过滤器结构不合理。过滤器是管井最重要的组成部分，它的结构形式和材质的选择对管井的出水量、含沙量和寿命有很大的影响。由于缺乏设计资料及含水层、水质情况，随意选择过滤器，使过滤器的结构及材质不适宜，也有的为增大井出水量盲目加大过滤器长度，增加了造价，未达到预想效果，导致管井使用寿命缩短。

3) 填砾的不合理。填砾的科学性，直接影响着井的使用寿命，它也是成井的关键，而人们往往没有认识到这一点。不按要求冲洗，任意确定粒径及填砾的厚度及高度。施工中有的用推土机快速地填砾，或随意填充，结果造成填砾不均匀，不连续而造成堵塞现象，时间一长，局部陨落，使填砾高度达不到要求，出现漏砂，影响管井质量，直致报废。

4) 井管安装及外封闭施工中存在着一定质量问题。施工中，由于钻孔偏斜，致使井管安装也偏斜或变曲超过标准，影响了填砾质量和抽水设备的安装及正常运行，出现了抽水时抽水设备撞击井壁管，使井管破损而报废。

1.3 管井使用与维护方面的原因

管井使用维护方法是否合理，对井的寿命关系极大，将影响其使用年限。但许多单位管理人员没有认识到这一点，成井后，只要出水就完事大吉，使用管理不善，出现水量衰减、漏沙，导致早期报废。

1) 抽水设备选择不合适。一些单位由于没有设计资料，只凭经验凿井，随意确定井径，使井的出水达不到实际需水量。为盲目开采较大水量，安装较大抽水设备，造成超强度开采，导致过滤器表面进水流速大于允许水流速，因而带动泥砂颗粒逐渐堆积压缩堵塞过滤器。这种现象在细颗粒含水层( 如我市含水层) 比较多，特别是采用包网和包棕皮的管井尤其显著。

2) 我市季节性供水管井很多，如富拉尔基区食品站、昂昂溪区食品厂等单位。因井长期停置不用容易产生出水量减少现象，加速井管腐蚀与沉积产生。尤其我市地下水含铁量很高，更容易出现此现象，最终缩短管井寿命。

3) 很多企业只顾运行而不进行正常维护工作，以致出现故障未能及时发现，而加速了损坏。

2 解决管井过早报废的几点措施

2.1 解决成井工艺问题的方法

2.1.1 首先应保证施工前必须有管井设计资料及详细的技术说明书

用设计水量对过滤器进行核校计算，以保证过滤器周围含水层的渗透稳定性。同时，根据设计水量确定井径尺寸，选定合理的抽水设备，以保证井的正常运行，延长使用寿命。

2.1.2 在过滤器设计与施工上

1) 过滤器骨架周围的填砾很重要。要填充与含水层颗粒组成有一定级配关系的砾石层—人工反滤层。它对含水层的渗透稳定性，提高过滤器的透水性，改善管井的工作性能( 如扩大实际进水面积，减少水头损失) ，提高管井单位出水量，延长使用年限都有巨大的作用。所以必须严格按标准粒径填砾，从设计、施工角度看一眼管井质量的好坏、井的寿命的长短，填砾起着至关重要的作用。填砾的粒径标准应满足D 50/ d 60 =6－8 这个要求，否则D 50/ d 60 ＜6 易堵，D 50/ d 60 ＞8 漏砂。填砾中粒径＜D 50 值的砂砾石占总量的5%。含水层粒径＜d 50 的占重量的50%。填砾粒径和含水层粒径之比如能在6 ～8，能使含水层保持稳定，具有较好的渗水能力，可延长井的使用寿命。

2) 在施工允许的情况下，应尽量加大填砾层厚度，对改善管井工作条件十分有利。因为填砾厚度加大，进水断面积增加，使进水流速降低，从而改善了渗透稳定性，同时也降低进口水头损失，能够提高井的单位出水量。

3) 为防止管井运行后可能出现下沉现象，填砾层超过过滤器顶6 ～8 m。井外封闭要用优质黏土，下沉时黏土球不化解，当填至井口时应进行夯实。施工填砾时，要随时测量砾面高度，以了解填入的砾料是否有堵塞现象。填砾一定要均匀，连续进行，以防止颗粒大小分层及堵塞。

4) 过滤器的构造上，必须选取有足够强度的材料。其孔眼直径的确定要由含水层粒径来决定。在较厚含水层中，要合理确定含水层厚度。并不是说过滤器越长，进水量越大，而是要在有效长度内。当超过有效长度后，进水量将无明显增加。

2.1.3 为防止填砾过滤器的缠丝及包网被腐蚀或沉积而导致管井早期报废

应大胆采用新工艺，就是取消易腐蚀易结垢的缠丝或包网，直接以穿孔管代替，用多层均匀颗粒填砾或单层填砾作人工反滤层可取得良好效果。此法特别适用于中、细、粉砂层中的管井，不仅能增大水井的出水量，而且能降低出水的含砂量，延长水井寿命。

2.2 在使用和维护方面的解决途径

1) 不得违反设计要求，任意更换大泵，严格控制井的出水量，保证出水的流速在限额以下。

2) 定期观测水质变化，当出水含砂量超过标准时考虑不采用深井泵，改用其它抽水设备取水或停止生产进行维修，直到满足要求为止。

3) 对于季节性供水，就在不同期间定期抽水，以防止井管腐蚀与沉积，如经常使用，因抽水冲刷力作用能将新沉淀物冲刷掉一部分，以致缓慢各种化学作用造成的堵塞速度，可有效防止管井过早报废。

以上是从技术角度论证解决管井过早报废的方法，这因然是关键，然而造成这一切后果的关键是缺乏管理或管理措施不健全。

2.3 加强管井管理延长使用期限

2.3.1 取水单位要建立健全管理部门，严把质量关，它是解决管井过早报废的一个关键因素

管理人员必须掌握井群设计、钻探施工、成井工艺等全套工艺，以较强的责任心对成井工艺进行全程监督，使用过程中进行必要的维护，这对延长管井的使用寿命有重要意义。

2.3.2 科学管理深井，应配备一些必要的技术设备

如井下电视等，这样管井一旦出现故障可查找出病因所在，提供合理维修方法，对井的寿命延长是非常重要的。

2.3.3 健全科学管理手段

1) 验收时使用单位必须要求施工单位提交必要的技术资料。如施工说明书、或井柱状图、抽水试验图表、水质分析资料、过滤器安装、填砾、封闭时的记录资料等。

2)日常管理中，每口管井都应建有使用卡，逐日按时记录井的出水量、水位、出水压力等，据此检查、研究出现异常现象的问题，以便及时科学处理。

由此看来，只有从设计、施工、管理、维护等多方面建立起健全的规章制度，实事求是勘察、分析，科学地设计，精心地施工，规范的日常管理，才能真正有效地防止深井过早报废。