深基坑工程回灌管井设计若干问题探讨

针对深基坑工程回灌管井设计中的一些问题进行了探讨,根据不同回灌目的,将基坑工程地下水回灌分为基于环境控制和基于水资源保护这两类不同控制要求的地下水回灌,同时阐述了这两种不同回灌模式下的控制原则、定水头回灌与定流量回灌模式的选取原则、极限回灌压力及设计最大回灌压力的计算、最大安全回灌水头和最大可回灌量的确定方法以及回灌井开启时间的设定等回灌管井设计问题。     

渭河盆地中深层地热资源开发存在问题及改进措施

渭河盆地中深层地热资源丰富,开发利用中深层地热资源对中国能源结构调整具有重要意义。渭河盆地中深层地热资源开发模式包括两种方式:抽取地下热水开发模式和换热型地热开发模式。对两种开发模式的现状、存在问题进行分析,认为抽取地下热水模式存在地热水利用率低、回灌困难的问题;换热型地热开发模式存在换热量不足、地温场恢复的问题,针对这些问题提出相应的改进措施,即加强回灌井成井工艺、砂岩回灌技术、回灌井堵塞等方面研究,研制新型井下换热器和新型传热介质。     

基于“深地-井下-地面”联动的煤矿矿井水处理利用模式初探

煤矿矿井水的高效低耗处理有助于推动煤炭资源的安全、高效开采。现有矿井水井下处理工艺选择受限、处理量小，地面处理占地面积大、运行成本高，矿井水处理后外排至地表又会产生高额的排水费。本文在总结分析煤矿矿井水处理技术现状基础上，提出了“深地-井下-地面”联动的煤矿矿井水处理利用模式：对矿井涌水通过“井下-地面”协同的方式进行高效低耗处理，处理后的矿井水部分用于矿区生产和矿区居民生活，其余部分则进行深地回灌或外排。首先介绍了该模式的基本原理；然后从水质、水量、水文、地质、地下建筑结构和回灌工程可行性对矿井水回灌工程的适用性进行评估和分析；最后介绍了不同水质矿井水处理技术和“井下-地面”协同处理技术体系，尤其针对回灌含水层选择、回灌施工作业、回灌试验、回灌水质模拟、回灌安全性分析等进行总结。     

中关铁矿矿坑水回灌试验研究

拟采用回灌技术对中关铁矿进行地下水治理,并进行回灌试验研究。根据回灌试验试验结果,通过地层吸水能力分析、回灌区域回灌能力分析等手段,最终回灌区域选择注浆帷幕以东200m处地下水强径流带区域,标高-179.0~-300m地层裂隙岩溶发育,透水性强,具有很强的回灌能力,可作为后期回灌工程的主回灌层。     

地热回灌防腐过滤器及配套技术试验

利用专题立项开凿的地热生产井和地热回灌井,对第三纪孔隙型热储层进行了加压条件下的对井同层回灌试验。通过研发地热回灌防腐过滤器及配套技术,解决了先前在回灌过程中由各种物理、化学和生物因素引起的堵塞,导致回灌量减小、回灌井早期丧失回灌能力这一技术难题。     

基坑工程地下水回灌对土层变形的影响

基于沉降控制的地下水回灌措施在基坑工程中的应用已逐渐增多,回灌井工作时很容易发生井管或过滤层堵塞,工程中常采用对回灌井进行周期性回扬抽水的方法以清理掉可能造成井管及过滤层堵塞的物质。为防止回灌井回扬抽水引起基坑周围地面出现沉降,可在常规回灌井(称为主回灌井)与受保护建筑之间设置副回灌井,让副回灌井在主回灌井回扬抽水时进行回灌,以弥补因主回灌井回扬抽水而引起的地下水位的下降和地面沉降。然而,这一过程仍可能造成深部土体发生沉降或隆起,对于有深埋已运营地铁等的地下结构来说是不利的。针对这一问题开展了数值分析,研究在不同主、副回灌井井点布置条件下,副回灌井的回灌量对主、副回灌井组合回灌引起深部土体变形的影响,并从控制深部土体变形的角度对主、副回灌井布置提出了若干建议。     

南宫地下水库回灌方式适宜性分析

南宫地下水库属华北平原典型的古河道型地下水库.在以往工作的基础上,开展南宫地下水库建设前期的大型回灌试验,回灌方式为河渠回灌、面灌及井灌,从入渗能力、日可入渗量、自净能力、回灌工程建设成本、可操作性及安全风险6个维度构建回灌适宜性评价指标体系,评价南宫地下水库回灌方式适宜性,论证不同回灌方式的技术可行性和经济合理性,以...     

高矿化度矿井水回灌技术分析

分析了梧桐庄矿矿井地质条件和水文地质条件,针对矿井水矿化度高的问题,提出了回灌工程方案,对回灌工程方案从水文地质条件的可行性、回灌水处理水质的可行性、回灌量可行性、回灌方式可行性方面进行了分析研究。     

灰岩地区矿坑水回灌技术研究

为减少大水矿山开采过程中由于疏干对地下水资源的破坏,研究采用回灌的形式保护地下水资源。某矿区灰岩地层的回灌能力影响着回灌工程的顺利进行,通过回灌试验对深部灰岩的回灌能力进行了研究。采用单井回灌和群井回灌的方式评价灰岩地层的回灌能力。通过试验分析,单井预计回灌量可达496.8 m3/h,群井回灌量为936.0 m3/h,试验结果表明灰岩地层具有很强的回灌能力,可做为矿山矿坑水回灌的主要回灌地层。     

浅层地热能开发回灌井施工技术研究——以郑州市东、西部新城区为例

地下水回灌是浅层地热能开发利用中不可缺少的环节,回灌井是实施回灌的关键设施,其施工技术是影响回灌效果的重要因素。选取郑州市东部新城区、西部新城区浅层地热能开发的回灌井为研究对象,分析不同区域地质条件的差异,通过回灌井结构分析地下水的回灌机理,论述影响回灌效果的因素。结合试验井施工情况,论述泥浆正循环钻进、泵吸反循环钻进、冲击钻进等不同钻进工艺的适用条件和施工中存在的问题,以及钢筋砼管、钢管和U-PVC管等不同成井管材对回灌效果的影响,探索提高单位回灌量的针对性措施,为今后郑州市及周边地区浅层地热能开发回灌井的施工提供参考。     

基坑工程管井回灌优化设计探讨

目前基坑管井回灌设计及优化尚无专门成熟的方法,通过不同基坑回灌类型的分析,提出了基坑管井回灌设计原则及设计流程,并对回灌参数进行了探讨,对回灌可施加的最大压力进行了分析,通过285组基坑水文地质数值模型的计算,对比分析了不同渗透各向异性系数、回灌井结构、回灌井位置和保护建(构)筑物位置下的渗流特征,提出了回灌设计综合指数,从经济、技术及施工难度角度综合评估回灌对保护建(构)筑物以及对坑内降水的双重作用,指导抽灌一体化设计。     

基于环境控制的深基坑工程管井回灌设计分析

为探讨管井回灌在深基坑工程中的设计及应用,分析了基于环境控制的深基坑工程管井回灌设计的特殊性,开展了悬挂式帷幕下不同回灌滤管类型的降水回灌渗流分析及对比,探讨了影响回灌管井平面布设以及管井滤管设计的关键因素,同时针对深基坑工程回灌的特殊性,提出了"双点位流态"控制设计原则、回扬控制措施的确定方法以及回灌水质应满足的3项原则。     

矿井水回灌后的水位数值模拟及预测

为定量评价矿井水回灌对含水层水动力条件的影响,以梧桐庄矿为例,在分析矿井构造及水文地质基础上,应用水位观测数据模拟矿井水回灌后地下水的流场分布特征。概化地层含水性质,建立水文地质概念模型,设定模型的边界条件。根据抽水和注水试验数据初始化模型,使用FEFLOW软件对目标层的两种涌水量模式进行数值模拟;结合停灌后水位观测数据评价矿井水回灌对奥陶系灰岩含水层水位的影响,预测回灌水量固定情况下含水层渗流条件的变化,为矿井生产排水量设计提供依据。     

新疆山前冲洪积平原区砂卵砾石层回灌能力分析

在地下水源热泵项目的勘察设计过程中,回灌井回灌能力的确定,直接影响着热源井数量的确定和系统的运行效益。通过对新疆不同地区山前冲洪积平原区砂卵砾石沉积区多个地下水源热泵项目大量现场抽水试验、回灌试验成果的分析研究,论证了砂卵砾石沉积区回灌井的回灌特性及最大回灌能力。可供在全新疆地区进行地下水源热泵项目热源井井群设计、回灌井最大回灌量的确定,以及对目前新疆部分地下水严重超采区而产生的地面沉降等环境水文地质问题的治理(地下水人工回灌)等方面参考使用。     

移动式地热尾水回灌装置的研制与应用

在新开发的利用地热井供暖系统中,需要通过多次多井的回灌实验,提取更为精确的回灌数据,从而选取最佳回灌井。地热井使用一段时间后,需通过采灌互倒的形式,调整灌井与采井。传统的回灌装置设置以建设项目为主导,不能较好的统筹考虑钻探施工、地热井钻井工艺构造、前期的回灌试验验证和使用过程中的地热井维护等因素,此外,固定式回灌装置存在占地面积大,投资代价高,安装维护复杂等问题。为此,研制了一种移动式地热尾水回灌装置,此装置结构简单,能够实现整体移动、快速安装、快速转场,提供多级过滤并辅助加压的回灌方式。     

北工大分层回灌分层回扬地热井成井工艺

在北工大一口地热回灌井内,向2个地层分层回灌地热水尾水,并适时进行分层回扬,以利于回灌,实现了分层回灌分层回扬工艺。     

压力回灌技术在水源热泵系统中的应用研究

对水源热泵回灌技术的国内外应用情况进行了简单介绍,详细介绍了北京市顺义区某小区水源热泵压力回灌试验情况、工程应用情况及压力回灌应注意的事项.试验及工程应用表明,利用潜水泵扬程建立的压力回灌系统是可行的.理论分析认为,在使用过程中回灌井回灌量的降低有其必然性,而非完全因为固体颗粒物堵塞及化学堵塞等原因造成的.     

基坑工程降水回灌一体化装置研制

为保证基坑降水工程中回灌水满足济南泉域地下水系统的水质要求,研制了基坑工程降水回灌一体化装置。该装置包括回灌主机和集水箱2个部分,主要组件由水泵、过滤器、压力罐、电控系統、集水箱、回灌井管材等构成。介绍了回灌设备工作原理、技术特色。通过济南轨道交通R1线大杨庄站基坑降水工程的成功应用,验证了该基坑工程降水回灌一体化装置取得的良好环境效益和社会效益。     

控制地面沉降回灌井施工技术研究

阐述了地面沉降及控制原理,介绍了回灌井施工工艺、地下水回灌技术方法和地面沉降控制效果.     

河南兰考县馆陶组砂岩热储回灌对采热过程的影响分析

依托河南兰考县馆陶组砂岩热储资料,基于简化的多孔隙率模型,采用COMSOL有限元多场耦合数值模拟软件,在考虑基岩和盖层热补偿与渗流对地热储层传热过程影响的情况下,建立了含断层地热储层的渗流—传热耦合模型。采用周期“一采一灌”对井注采模式,对不同井间距与不同渗透率地层的地热井长期运行过程进行模拟,研究采热过程的热突破现象发生规律。研究结果表明,相较于采热井,回灌井的井底温度在10年内急剧下降,与回灌水温(20℃)快速靠近,热补偿对回灌井的井底温度提升幅度也迅速降低;最终,回灌井井底温度逐渐与回灌水温重合。采热井底温度与井间距具有很强的相关性,随着井间距的增加,采热井底温度降低幅度减小,但随着时间增加而增大;在兰考县进行地热资源开发利用时,井间距不应小于500 m,这样既可以保证在运行寿命期间不产生热突破,又可以保证回灌水利用最大化。