Способ водозабора Советский патент 1991 года по МПК E02D19/10 E03B3/18 

СП

С

Изобретение относится к строительству, водоснабжению, может использоваться при дренаже и водозаборе подземных вод, и направлено на повышение дебита скважины и снижение выноса грунта. Достигается это путем образования в водонасыщенном грунте скважины, размещения в ней коакси- ально устанавливаемого в водозаборном приспособлении дополнительного фильтра с удельным фильтрационным сопротивле- нием и скважностью, превышающими соответствующие показатели основного фильтра, осуществления отвода воды с дополнительной ее фильтрацией до момента прекращения выноса грунта, после которого дополнительный фильтр извлекают. 3 ил

Изобретение относится к строительству, водоснабжению и может использоваться при дренаже и водозаборе подземных вод.

Цель изобретения - повышение дебита скважины и снижение выноса грунта.

На фиг.1 показана схема осуществления способа, стадия установки фильтров: на фиг.2 - то же, стадия формирования каверны; на фиг.З - то же, стадия извлечения дополнительного фильтра.

Способ осуществл я ют следующим об разом.

В массиве пород 1 из горной выработки 2 сооружают восстающую скважину 3 в подлежащие дренированию вышерасположенные водоносные породы 4. За 1-1,5 м до водоносных пород монтируют водозаборное приспособление - фильтровую колонну 5 с основным 6 и дополнительным 7 фильтрами, размеры отверстий которых определяют, исходя из гранулометрического

состава водовмещающих пород, при этом1 размеры отверстий у дополнительного фильтра должны быть меньше, чем у основного, а скважность - большая. Внутри дополнительного фильтра размещают пакер 8 и пакерную трубку 9, пространство между фильтрами изолируется от нерабочей части фильтровой колонны эластичным уплотни- тельным элементом 10. В верхней части фильтровой колонны устанавливают буровой наконечник 11, через который промывочная жидкость 12 подается на забой скважины. Дальнейшее бурениескважины 3 осуществляют фильтровой колонной 5. После вскрытия водоносных пород 4 на необходимую глубину пакер 8 и пакерную трубку 9 извлекают из фильтровой колонны 5 и осуществляют отвод воды 13 из водоносных пород 4 через основной фильтр 6 и дополнительный 7. Одновременно с отводом воды из водоносных пород 4 за счет естественного

О 00

о о VJ

гидродинамического давления потока подземных вод 14 происходит вынос породных частиц 15 с образованием каверны 16и понижение уровня 17 подземных вод до положения 18 (сниженный уровень подземных вод). После прекращения выноса частиц породы через основной и дополнительный фильтры, что определяют по прекращению пескования скважины, дополнительный фильтр 7 извлекают (показано стрелкой на фиг.З) и отвод воды осуществляют через фильтровую колонну 5. В результате уменьшается гидравлическое сопротивление водозаборного устройства, Происходит дополнительный вынос частиц породы и увеличение размеров каверны 16, а следовательно, и увеличение дебита скважины.

В случае нисходящей скважины (не показано) водоотбор из скважины осуществляют насосом, а дополнительный фильтр 7 извлекают из основного 6, например, тросом с помощью лебедки и повышают в нерабочей части фильтровой колонны.

Пример. Рассмотрим интенсификацию работы водозаборного устройства при осуществлении шахтного поля подземного рудника. Осушиваемые водоносные породы представлены песками. Диаметр песчаных частиц, соответствующих 10% содержания их в породе, (d ю) 0,05 мм и менее. Диаметр песчаных частиц, соответствующих 60% содержания их в породе, (deo) 1 мм и менее. Исходя из гранулометрического состава, определяют размер отверстий основного и дополнительного фильтров.

Диаметр отверстий основного фильтра

D (2 - 3)deo

Диаметр отверстий дополнительного фильтра

D2 (2-3)dio.

Диаметр отверстий основного фильтра равен 3 мм, а дополнительного 0,15 мм. Для того, чтобы гидравлическое сопротивление дополнительного фильтра не превышало

гидравлическое сопротивление основного, дополнительный фильтр выполняют каркасным с сеточной обмоткой (скважность 25%), а основной - трубчатым с рассчитанными размерами отверстий (скважность 18%).

Для упрощения извлечения дополнительного фильтра его выполняют коническим и со- единяют с основным посредством эластичного уплотнителя в нерабочей части фильтров со стороны извлечения.

Способ повышает производительность и стабильность работы скважины при ограниченном выносе песка в процессе ее эксплуатации за счет управления гидравлическим сопротивлением фильтра.

При этом способ увеличивает долговечность работы скважины и снижает трудозатраты на выполнение работ за счет сокращения количества скважин.

Формула изобретения

Способ водозабора, включающий образование в водонасыщенном грунте скважины, размещение в ней водозаборного приспособления с фильтром, отвод воды с выносом части грунта в начальный период и

извлечение части водозаборного приспособления, отличающийся тем, что, с целью повышения дебита скважины и снижения выноса грунта, в процессе отвода воды осуществляют ее дополнительную

фильтрацию до прекращения выноса грунта посредством коаксиально устанавливаемого в водозаборном приспособлении дополнительного фильтра с удельным фильтрационным сопротивлением и скважностью, превышающими соответствующие показатели основного фильтра.

чrс о со ю

СЧ1

Ч/N/ Ч/NX Ч V Ч/ Ч/

ф/tf.J