Đồ án môn học Thiết kế cấu trúc giếng khoan nước
Sinh viên: Phạm Ngọc Phụng Lớp: ĐCCT K51
1
Đồ án môn học Thiết kế cấu trúc giếng khoan nước
Sinh viên: Phạm Ngọc Phụng Lớp: ĐCCT K51
2
Đồ án môn học Thiết kế cấu trúc giếng khoan nước
LỜI NÓI ĐẦU
Khoan khai thác nước là một vấn đề quan trọng trong việc khai thác tài
nguyên khoáng sản. Để phục vụ cho đời sống sinh hoạt và phục vụ sản xuất cho
các nhà máy khu công nghiệp. Vì vậy nhiệm vụ của nó là rất quan trọng, lỗ
khoan nước mà em thiết kế là lỗ khoan đã xác định rõ vị trí không gian, cấu tạo
tầng chứa nước như cấu trúc địa chất mà lỗ khoan khoan qua. Qua đó đánh giá
trữ lượng khai thác theo yêu cầu để phục vụ đắc lực cho nhiệm vụ khai thác
nước cung cấp phần sau:
ĐỀ ÁN GỒM 5 PHẦN SAU:
I. Khái quát về thi công.
II. Thiết kế cấu trúc, ống chống, ống lọc.
III. Chọn thiết kế và dụng cụ khoan.
IV. Quy trình kỹ thuật khoan.
V. Kết cấu giếng khai thác, kỹ thuật an toàn.
Sinh viên: Phạm Ngọc Phụng Lớp: ĐCCT K51
3
Đồ án môn học Thiết kế cấu trúc giếng khoan nước
CHƯƠNG I: KHÁI QUÁT VỀ PHƯƠNG ÁN THI CÔNG
I. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT, ĐỊA CHẤT THUỶ VĂN.
Từ 0 – 2m là lớp đất phủ
Từ 2- 6m là Sét mầu xanh xám
Từ 6 – 13m là cát hạt mịn, hạt trung.
Từ 13 – 22m là Sét mầu xanh xám dẻo.
Từ 22 – 37m là sạn cát hạt thô.

3
/h của máy bơm hút
nước.
Ta có: Đường kính khoan theo cấu trúc như sau:
Từ 0m÷36m đường kính khoan Φ219m.
Từ 36m÷70 đường kính khoan Φ114.
4. Chọn máy bơm:
- Căn cứ vào lưu lượng khai thác ta chọn máy bơm điện chìm trong bảng.
Bơm thổi rửa lỗ khoan bằng máy nén khí.
- Lưu lượng Q = 36m
3
/h
- Xác định thông số cơ bản của cấu trúc.
+ Chiều sâu của giếng phụ thuộc vào độ sâu lớn nhất của tầng chứa nước đặt
ống khai thác.
+ Phần nhận nước của giếng phụ thuộc vào phần có độ thấm nước lớn
nhất (phần này được thiết kế cấu trúc ống lọc)
+ Đường kính ống khai thác: Phụ thuộc vào đường kính của máy bơm khai
thác.
5. Thiết kế ống lọc
a. Chọn chiều dài và đường kính ống lọc
- Căn cứ vào lưu lượng yêu cầu khai thác 36m
3
/h
- Căn cứ vào đường kính máy bơm hút nước trong giếng
- Căn cứ vào cột địa tầng thực tế: Ta lấy nước tại 2 tầng.
Tầng sạn sỏi và tầng sạn cát hạt thô (từ 37m ÷ 46m)
Sinh viên: Phạm Ngọc Phụng Lớp: ĐCCT K51
5
Đồ án môn học Thiết kế cấu trúc giếng khoan nước

Cấu trúc lỗ khoan, ống chống và ống lọc khoan khai thác
CHIỀ
U DÀY
CỘT
CHÂN
LỚP
CHIỀ
U DÀY
LỚP
CỘT
ĐỊA
TẦNG
MÔ TẢ ĐẤT
ĐÁ
CẤU
TRÚC
GIẾNG
CẤU
TRÚC
ỐNG
YÊU CẦU KỸ
THUẬT
0
2
6
13
22
37
2
4

- Căn cứ vào chiều sâu khoan
- Căn cứ vào đường kính khai thác.
- Ta chọn phương pháp khoan xoay phá mẫu.
- Chọn máy khoan XY42
II. DỤNG CỤ PHÁ HUỶ VÀ CÁC DỤNG CỤ ĐI KÈM.
1 Dụng cụ phá huỷ.
- Yêu cầu: Phá toàn đáy.
- Do địa tầng chủ yếu là cát, cuội sỏi,. Vậy ta chọn dụng cụ phá huỷ là
choòng cánh và lưỡi khoan (hợp kim và kim cương).
2. Dụng cụ đi kèm
- Dùng cần Φ50
- Ống chống Φ 219, Φ 114
- Ống lọc quấn lưới Φ 114,
- Ống lắng Φ 114
- Dụng cụ cứu chữa sự cố đi kèm
Sinh viên: Phạm Ngọc Phụng Lớp: ĐCCT K51
8
Đồ án môn học Thiết kế cấu trúc giếng khoan nước
CHƯƠNG IV
QUY TRÌNH KỸ THUẬT KHOAN.
- Khoan mở lỗ.
Trước khi khoan mở lỗ cần phải kiểm tra lại góc phương vị và độ lệch của
cần chủ động.
+ Đào một hố có kích thước 0,5 x 0,5m
+ Áp lực đóng nhỏ bằng 1/2 áp lực tính toán
+ Tốc độ vòng quay số 1
+ Lưu lượng nước rửa: Q= 80 ÷ 90 l/p’
+ Khoan một đoạn L = 6m
- Khoan 2 cấp đường kính: Φ 219, Φ 114
- Dùng Choòng cánh để khoan đất: Từ 0,0m ÷ 37,0m

V: Vận tốc dùng m/s (cm/s)
D: Đường kính choòng: cm
Lấy V - 0,23 m/s trong trường hợp V nhỏ thì cần phải giảm tác dụng và
rửa giếng một cách định kỳ.
(1) Q: Cần thiết được xác định theo V
Q= 0,785 (D
2
- d
2
) V
Trong đó Q: l/s
V: dm/s
D: φ lỗ khoan: dm
D: φ cần khoan: dm
Q
CT
= 0,755 (2,19
2
- 0,73
2
) x 2,0 = 6,7 l/s
Thông thường sử dụng Q = Q
Max
của máy bơm
* Công tác rửa máy khoan
Để đảm bảo cho lỗ khoan không bị sập lở trong suốt quá trình khoan.
- Vì khoan phá toàn đáy, do vậy phải sử dụng dung dịch có chất lượng,
đảm bảo vận chuyển mùn khoan và giữ cho mùn khoan ở trạng thái lơ lửng thì
dung dịch cần phải đảm bảo các thông số sau:
Qua địa tầng thực tế cho thấy sử dụng dung dịch Bentônit

–––––– T/m
3
δ
s
- δ
n
Trong đó:
δ
s
: Trọng lượng riêng của sét khô (2,3 ÷ 2,69/cm
3
)
δ
d
: Trọng lượng riêng của dung dịch (1,1 ÷ 1,29/cm
3
)
δ
n:
: Trọng lượng riêng của nước (19/cm
3
)
(2,6 - 1,2)
V= ( 2,6 - 1) = 0,88m
3
Lượng sét cho 1m
3
dung dịch T/m
3
δ

1
+ D
2
2
x L
2
2
).
Vậy để thi công giếng khoan ta cần:
+ Sét khô: 29,28m
3
dd x 0,32 = 9,37 tấn.
Sinh viên: Phạm Ngọc Phụng Lớp: ĐCCT K51
11
Đồ án môn học Thiết kế cấu trúc giếng khoan nước
+ Lượng nước đi điều chế: 29,28 x 0,88 = 25,77m
3
.
+ Dùng hoá phẩm đi điều chế dung dịch: Xôđa Na
2
, CO
3
, sút NaOH.
CHƯƠNG V
KẾT CẤU GIẾNG KHAI THÁC, KỸ THUẬT AN TOÀN.
Công tác này được thực hiện sau khi khoan đủ chiều sâu, đường kính thiết
kế.
I. CÔNG TÁC CHỐNG ỐNG.
Được tiến hành như sau:
1- Công tác chuẩn bị.

c- Lượng sỏi cần thiết để chèn.
V= (V
LK
- V
ôL
)α
Trong đó: V: Thể tích sỏi
V
LK
: Thể tích của lỗ khoan đến đoạn cần chèn
V
ôL:
Thể tích ống lọc và ống lắng đoạn cần chèn
α: Hệ số lấy α = 1,2
III- Công tác an toàn lao động
Để đảm bảo an toàn lao động trong quá trình thi công cho người và thiết
bị, mọi công nhân khi làm việc trên công trình phải chấp hành triệt để quy trình,
quy phạm về an toàn lao động.
- Tất cả công nhân làm việc trên khoan trường đều phải học tập quy trình,
quy phạm về an toàn lao động theo định kỳ.
- Công tác kiểm tra, bảo dưỡng, vận hành máy móc thiết bị phải đúng quy
trình kỹ thuật.
- Trong quá trình khoan, kíp trưởng phải thường xuyên theo dõi tiến độ
khoan, tình trạng máy móc, tình trạng lỗ khoan, phát hiện những bất bình
thường, để kịp thời xử lý.
- Các dụng cụ khoan phải để đúng nơi quy định, các bộ phận truyền động
của máy móc phải được che chắn tốt, đảm bảo an toàn, khoan trường phải sạch
sẽ.
- Hệ thống chiếu sáng phải lắp đúng quy định, đủ ánh sáng, không chói
mắt công nhân trong khi làm việc.