打井機的工作原理是：在大氣壓力的作用下，循環(huán)液由沉淀池經(jīng)回水溝沿著井孔的環(huán)狀間隙流到井底，此時轉盤驅動鉆桿，帶動鉆頭旋轉進行鉆進，由泥漿泵抽吸建立的負壓把碎屑泥漿吸入鉆桿內(nèi)腔，隨后上升至水龍頭，經(jīng)泥漿泵排入沉淀池，沉淀后的循環(huán)液繼續(xù)流入井孔，如此周而復始，形成了反循環(huán)的鉆進工作。

使用打井鉆頭打水井操作流程
盡管現(xiàn)在自來水在居民生活區(qū)的普及率很高，大多數(shù)居民不用再為飲水問題苦惱。
但是在偏遠鄉(xiāng)村和山區(qū)，尋找水源一直是他們難以克服的困難，那么使用打井鉆頭打一口水井就很有必要的。
一般打井隊伍使用的鉆頭為金剛石鉆頭，也有使用工程鉆頭的，但這一般應用于灌溉水井。
那么，打井隊伍使用打井鉆頭打水井操作流程是怎么樣的呢？
1、要明確所打水井的用途，根據(jù)不同的需求打出不同規(guī)格的水井。
比如想要打出一口農(nóng)作物的灌溉水井，那么使用的打井機械設備往往是大型的，使用的打井鉆頭是全面鉆進的旋挖合金鉆頭。
如果想要打出一口飲用水水井，那么只需要使用地質鉆機，配合金鉆電鍍金剛石鉆頭鉆進就能解決，然后根據(jù)飲用水使用者的人口數(shù)量調(diào)整水井的孔徑大小，這個只要改變金剛石鉆頭的口徑就行了，一般水井的口徑在110mm-220mm之間。

2、要做好施工的前期準備工作，包括鉆井設備、金鉆金剛石鉆頭、鉆具以及一些列附屬配件。
再根據(jù)客戶的用水需要選擇合適的水源地點進行施工，對于找水源的工作是有難度的，特別是在一些山區(qū)，地下水的水位比較低，如果水源地沒有找好，金剛石鉆頭可能鉆進到上百米都未能出水，造成巨大的人工和經(jīng)濟損失。
機長要根據(jù)地表的巖層屬性和朝向，依據(jù)合理的推斷，在進行小規(guī)模的試探之后方能作出施工地點的決定，切不可盲目行事。

3、就是打井的施工過程，要根據(jù)不同的地層情況選擇合適的鉆進方法和金剛石鉆頭。
對于少部分沒有基巖的南方地區(qū)，通常使用合金鉆頭的全面鉆進方式就能完成一口水井的作業(yè)。
其他有基巖的地區(qū)則要根據(jù)巖石屬性選擇合適的鉆頭，以金鉆金剛石鉆頭為例，復雜巖層選用25-28度金剛石鉆頭，普通巖層選用20-25度金剛石鉆頭，堅硬巖層選用6-8度金剛石鉆頭，只有合理的劃分胎體硬度，才能使得鉆探作業(yè)在施工時獲得好的工作效率。

通常來說打一口水井往往需要花費數(shù)十天不等，如果水井的出水效果不好或者是不出水，那么可能面臨鉆孔報廢的窘境。
所以，前期工作一定要做好，特別是確定水源地和施工區(qū)域。


打井地段選擇技巧
1、在高處尋找低處
根據(jù)地形，在山谷或低洼地形中尋找水。
 例如，在山區(qū)，地下水通常被收集在山谷中或從地表排出，形成泉水。
 在沿?；蚝囱蜎]的山谷中，由于雨水和地表水的集中滲透，它可能成為淡水透鏡。
沙漠地區(qū)的沙丘土地地下水被淺埋在沙丘之間的凹陷處。

2、在水滲透性好的巖層中尋找水滲透性差的巖層
在巖石裂縫發(fā)達且透水性良好的山區(qū)尋找水。
 由于巖石具有良好的透水性，因此降水沿著裂縫深深滲透。
 地下水被埋在數(shù)十至數(shù)百米的深度。
 這樣的深井存在于居住區(qū)分散的山區(qū)。
 有些困難。
 在此類區(qū)域中尋找水時，請嘗試尋找淺水屏障或相對水屏障。
 這樣，水屏障可以防止從上部滲入的地下水繼續(xù)滲入并聚集在水屏障上方。
 盡管該含水層有時含少量水，但它埋在淺層，可以滿足小型居住區(qū)的用水需求。

3、在水滲透性差的巖層中尋找水滲透性好的巖層
在一些分布著火成巖層或變質巖的山區(qū)尋找水，如果沒有結構裂縫，則鉆井良好的基巖的深部滲透性較差，而基巖的上部已被風化。
 時間長了，形成了深層的風化殼，滲透性很好。
 在風化殼以及山坡和山麓的殘留土壤層中，打水井，發(fā)現(xiàn)有空隙和裂隙水。

4、分散注意力
要在裂縫分布不均的巖石中找到水，必須使用巖石裂縫的不均性。
 尋找容易產(chǎn)生裂紋的地方，例如靠近巖脈的地方。
 堤防是伴隨火山活動或其他構造運動侵入周圍巖層的巖體。
 由于巖脈的侵入，鉆井會破壞周圍的巖石，形成致密的裂縫并儲存地下水。


通常來說，鉆井隊基本是采用常規(guī)的轉盤鉆井，但是這種鉆井方式屬于是為傳統(tǒng)的一種鉆井，現(xiàn)在大家為了提高鉆井速度，采用PDC鉆頭+井下動力鉆具+轉盤鉆的復合鉆井方式，例如：
1、基于復合鉆井的鉆頭轉速是鉆機二檔速對倍，接近1檔的4倍。

2、復合鉆井的高轉速比較適合在PDC鉆頭剪切底層的切削特點。

3、井眼軌跡比較平滑，導向鉆進和滑動鉆井結合為一起的間隔變換，比較方便大家孔子和速度，進而可以很好的井下的安全。

4、鉆具結構上屬于是有效簡化的，復合鉆井，控制鉆壓介于100-120kn。

5、的PDC鉆頭配合動力鉆具鉆井，可以很好地避免高轉速下牙輪軸承的先期失效，不會出現(xiàn)操作上問題，避免發(fā)生操作事故。


打井要注意的事項：
一、在打井施工前為了防止施工時發(fā)生坍孔，要確定好泥漿的比重，施工時護筒的位置盡量選在中間，不要使下端孔發(fā)生漏水現(xiàn)象，要盡量減少空轉時間，并在沖水時要將水頭氣力平均適中，在吊入鋼骨時要防止骨架撞到孔壁。
 
二、清孔排渣時，必需留意保持孔內(nèi)水頭高度，防止坍孔。
 
三、清孔采用換漿法進行，可在終孔后休止進尺，稍提鉆頭離開孔底10-20cm空鉆并保持泥漿正常輪回，以中速壓入泥漿，把鉆孔內(nèi)懸浮的泥漿置換出來。
 
四、灌注砼的速度需及時控制，需防止孔壁土壤帶入，影響樁的質量，灌溉砼需每根樁一次澆搗完成，否則將產(chǎn)生施工縫引起斷樁的危險，因此需做好一切預備工作，在拌和、輸送，振搗各工作必需連貫，確保連續(xù)施工，保證砼供給連續(xù)，而且灌注樁的砼配合比不同不能混用。
從浙江快速鉆井隊的工作人員那里了解到，為了防止鉆孔樁出現(xiàn)斷樁、坍孔等現(xiàn)象，在打井機施工現(xiàn)場需要配置一臺發(fā)電機、拌和機具及材料，以保證能夠連續(xù)的工作。
另外，還需要防止鋼筋骨架在施工砼時發(fā)生上浮現(xiàn)象，采用鋼棒加地錨來對其臨時固定。

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