基于机电井淤井修复及井内遗物打捞方法

2010-03-23刘慧民王兴利

黑龙江水利科技 2010年4期

刘慧民，王兴利

(甘南县水利勘测设计队，黑龙江甘南162100)

甘南县位于黑龙江省西部重点干旱区，同时也是全国节水灌溉示范县，全县节水喷灌面积8.67万hm2，占耕地总面积的43.8%。多年来甘南县节水灌溉面积持续增加，在新增节水面积的同时做好已打机电井的维修养护管理工作，使已打机电井充分发挥应有的效益，减少了工程重复投资，为国家节省了资金。下面浅述一下机电井的维修养护中淤井的修复及井内遗物打捞的方法。

1 淤井的修复

机电井淤积的原因主要有2个方面:①洪水淹没机井，水中夹带的悬浮颗粒沉积于井内，而使井淤塞;②没有为洪水淹没，由于正常抽水允许有一定的细颗粒通过井管排入井内，部分抽走，部分沉淀于井内，时间长了，井被淤塞，井的出水量减少。甘南县的淤井主要为第二种。机井清淤常用的方法为:

2.1 掏沙洗井清淤法

1)掏沙管清淤。掏沙管类似冲击钻机所配的掏沙筒，它是用钢板卷成或钢管制成，直径100 mm，长约1.5～2.0 m的提筒，上部联接提引环或钻杆接头，底部进沙口有活门挡沙板(挡沙圆球)，这样就构成掏沙管。如果筒的外径较大，长1.0 m左右的就称为掏沙筒(或桶)，如图1(a)所示。

图1 掏沙管和捞沙管示意图

清淤时先立好三角架，在滑车上穿上钢丝绳下放掏沙管，至淤积面时，提拉掏沙管反复冲击淤沙层，冲击几次，提沙出井口。反复操作，掏至井底。

掏沙清淤时，应先了解井内淤积情况，井壁是否坍塌。如有坍塌需先进行修复，然后进行掏沙。井内落有砖石瓦块时，也应预先打捞。

2)捞沙管清淤。捞沙管是用3 mm厚的铁板卷焊成一个直径170 mm，长约1.5 m的圆筒。底部用一锥形的铁板封焊，中心为一段短钻杆，下端钻杆长出1.0～1.5 m，并带枣核形钻头，上端敞口，用铁棍固定，如图1(b)所示。

捞沙时将捞沙管下到淤积面，反复提落钻杆，冲击淤沙，使管提出井外，倒出管内沙。反复操作，直至井内淤少掏净。

1.2 单泵清淤法

1)用1台较大流量的清水泵，安放在水池旁，水泵吸水管放入池内，被水淹没。

2)水泵出水口连接胶管，胶管最前端安一个水枪，放于井内，水枪嘴接触淤层面。

3)开泵抽水，压入井内，通过喷枪射出，将淤沙冲动，淤沙随着上涌水流冲出地面，排入池内，淤沙沉淀于池内。随着清水不断压入井内，喷枪也不断下落，直至井底。这个方法适用于几十米深的淤井。

1.3 双泵清淤法

对于较大直径和较深的管井，采用双泵清淤法效果更好。一台泵冲沙供水，另一台泵抽沙排水。冲沙泵可选用高扬程清水泵，泵的出水管口，应紧靠淤积面。抽沙的水泵应选用泥浆泵或砂石泵，容易将粗的颗粒物排出，水泵使用寿命也较长。抽沙泵管口应接近冲沙泵管口，这样才能有效地吸取冲动的砂泥，将其排出。

1.4 空压机清淤法

空压机清淤法，即是用空压机洗井。一根钢管或胶管(100 mm以上)插入井内，距淤泥面0.3 m左右，一根风管插入井内，距钢管管底0.3左右与钢管连接。高风压吹入井底，将淤泥冲起，并从插入井内的钢管喷出地面。边喷边将钢管下落，直达井底。这个方法要求井内有足够的水量，否则需向井内注入清水才行。

1.5 泥浆泵与空压机联合清淤法

对于深机井清淤，采用泥浆泵和空压机联合使用。其操作方法是:在钻杆下端安装小钻头，把高压胶管和泥浆泵连接，从钻杆中送入冲洗淤积的高压水流，同时通过空压机风管向孔内压风，使淤积物从井口排至泥浆池。如果淤积物砂砾较粗，则用密度较大的泥浆循环，增强托沙能力。清淤至井底处，应停止泥浆泵送高压水，改用拉活塞或喷枪反冲洗，配合空压机抽水洗井，以清除过滤器及含水层中的泥浆。

1.6 钻机清淤法

可用100型、150型地质钻机，以正循环的方式将淤积物冲出地面至泥浆池沉淀。也可以用反循环钻进法浆淤泥排至泥浆池。这种方法速度快，特别适用于淤沙密实的深井清淤。如果用合金钻头，砖头、石块亦可磨碎，从泥浆泵抽出来。

2 井内遗物的打捞

2.1 水笼头(泵底阀)打捞

水泵底阀掉到井里的事故是经常发生，可用下面3种方法打捞。

1)活舌打捞器打捞法。活舌打捞器如图2(a)所示，是用圆钢上焊提梁以连接钢丝绳，下端呈尖形，尖上部挖一条形槽，槽内为一小轴，对穿两个活舌，活舌可绕小轴灵活收放，活舌伸开靠一根橡皮筋拉紧，放松后用引绳提拉收紧活舌，收于条形槽内。使用时，打捞器尖端进入水笼头，活舌受内壁限制而紧卡腹部，因活舌伸开后直径大于水笼头内管径，上提时卡住水笼头，即可提出。然后上拉引绳活舌收紧，捞出后的水笼头自动卸下。

2)偏心卡打捞法。偏心卡如图2(b)所示，主杆为圆钢，下部开槽钻孔，槽内装偏心卡，用销钉穿于槽中，偏心卡下端孔中栓一提绳。使用时放松提绳，使卡片下垂，进入槽中，待偏心卡大部分进入水笼头后，紧拉提绳使卡片横平，卡住后提出井外。

图2 水笼头打捞工具

3)扒皮钩打捞法。扒皮钩如2(c)所示，是打捞水笼头的一种物殊工具。当水笼头已被淤泥塞满或被填埋时，用扒皮钩打捞。主杆为直径73 mm的钢管，管下端设一孔眼，外焊两片弓形扁钢，在弓板与主杆的孔眼间压入两个弹簧，其外部套上可动的铁圈。钢管的内芯穿过直径30 mm的细钢管，上端有横眼，下端带跑轮槽的锥体，锥体支架间焊接3根弹簧，3条腿上有倒钩，用活动轴连接，使被打捞的物体进入钩内，不得脱出，主要特点是活脚大肚。

使用时，将扒皮钩送到淤泥面以上1 m处，向下伸开倒钩，然后提升内芯钢丝绳，使锥体上移，弹簧入孔，抓腿则抱住水笼头，再拉动可动铁圈至弓板凹处，弹簧可收回，锥体上移，倒钩抱紧，即可将水笼头捞出。

2.2 砖石及式具的打捞

1)冲装打捞法。井内掉进砖石、瓦块等物，可采取以下打捞方法进行处理。图3为冲装打捞工具示意图，铲砖器、钢穿用以砸碎砖石，然后捞取，捞取器为锯齿状的钢筒，可捞取碎砖石及小工具，同时冲碎砖石以后，用岩芯管套取杂物，或直接配小冲抓锥捞取。

图3 冲装打捞器示意图

2)抓夹捞取砖石法。当井内掉进砖石等大物体，用冲装法打捞不上来时，可用图4所示的抓夹打捞工具。万能抓由4页40 mm×12 mm扁铁条和中间的活动轴连接而成，受冲击作用张开，靠拉力弹簧作用闭合。使用时提升2.0 m下冲，齿钩张开夹住遗物，捞出井外。抓砖是在钻杆上焊接4根钢筋，呈鼓形，以容纳进去的砖石。每根钢筋的下端都有两个倒钩，以防遗物脱落。铁夹子由金属环控制，夹住遗物后，放下控制圈环，然后提出。扎枪和四叉八钩是抓砖器的辅助工具，抓砖器冲击抓出中间部分，而抗日向井四周的碎砖石不能抓出，利用扎枪和四叉八钩交替使用即可。