打井机的工作原理是：在大气压力的作用下，循环液由沉淀池经回水沟沿着井孔的环状间隙流到井底，此时转盘驱动钻杆，带动钻头旋转进行钻进，由泥浆泵抽吸建立的负压把碎屑泥浆吸入钻杆内腔，随后上升至水龙头，经泥浆泵排入沉淀池，沉淀后的循环液继续流入井孔，如此周而复始，形成了反循环的钻进工作。

使用打井钻头打水井操作流程
尽管现在自来水在居民生活区的普及率很高，大多数居民不用再为饮水问题苦恼。
但是在偏远乡村和山区，寻找水源一直是他们难以克服的困难，那么使用打井钻头打一口水井就很有必要的。
一般打井队伍使用的钻头为金刚石钻头，也有使用工程钻头的，但这一般应用于灌溉水井。
那么，打井队伍使用打井钻头打水井操作流程是怎么样的呢？
1、要明确所打水井的用途，根据不同的需求打出不同规格的水井。
比如想要打出一口农作物的灌溉水井，那么使用的打井机械设备往往是大型的，使用的打井钻头是全面钻进的旋挖合金钻头。
如果想要打出一口饮用水水井，那么只需要使用地质钻机，配合金钻电镀金刚石钻头钻进就能解决，然后根据饮用水使用者的人口数量调整水井的孔径大小，这个只要改变金刚石钻头的口径就行了，一般水井的口径在110mm-220mm之间。

2、要做好施工的前期准备工作，包括钻井设备、金钻金刚石钻头、钻具以及一些列附属配件。
再根据客户的用水需要选择合适的水源地点进行施工，对于找水源的工作是有难度的，特别是在一些山区，地下水的水位比较低，如果水源地没有找好，金刚石钻头可能钻进到上百米都未能出水，造成巨大的人工和经济损失。
机长要根据地表的岩层属性和朝向，依据合理的推断，在进行小规模的试探之后方能作出施工地点的决定，切不可盲目行事。

3、就是打井的施工过程，要根据不同的地层情况选择合适的钻进方法和金刚石钻头。
对于少部分没有基岩的南方地区，通常使用合金钻头的全面钻进方式就能完成一口水井的作业。
其他有基岩的地区则要根据岩石属性选择合适的钻头，以金钻金刚石钻头为例，复杂岩层选用25-28度金刚石钻头，普通岩层选用20-25度金刚石钻头，坚硬岩层选用6-8度金刚石钻头，只有合理的划分胎体硬度，才能使得钻探作业在施工时获得好的工作效率。

通常来说打一口水井往往需要花费数十天不等，如果水井的出水效果不好或者是不出水，那么可能面临钻孔报废的窘境。
所以，前期工作一定要做好，特别是确定水源地和施工区域。


打水井需要深入了解地下水及其类型
金刚石钻头钻进的方式打水井已经取代了传统低效能的人工打井，水平面以下的水都成为地下水，它是由地表面的水通过渗透的方式进入地面以下形成的。
地面的水包括江、河、湖等一切水资源，把地下水通过泵压的方式输送至地面就需要打水井，深入了解地下水及其类型对于成功打井有很大帮助。

地下水及其类型
地下水存在于地下岩石或者是土壤的间隙中，可以分为上层水、潜水及承压水三种类型。

1、上层水
接近地表的水，直接和大气以及地表的水接触，这层的水可以直接和地面上的物质交换物质，不适合直接饮用。
是存在于饱于气带中局部隔水层上面的重力水，一般分布不广，它是降水或地表水下渗时，被局部隔水层所阻而存积起来的地下水，这种水与季节和气候有直接关系。

2、潜水
在个隔水层（完全不透水的岩层或者是土壤层等）上面的水层，它和上层水是直接交互的，因此也容易受到地面环境的污染。
这层水的优点是比较容易获取，大多数地区人工打井的方式获取的就是这一层的水源，不需要金刚石钻头钻进岩层或者是土壤。

3、承压水
承压水是充溢在两个隔水层之间的水层，由于受到隔水层的阻断，地表的污染物质不能完全的渗透到该水层，因此应用这类水源是比较健康的。
水文地质打井就是抽取这类水源，通过金刚石钻头钻穿隔水层，下入水泵将其抽取到地面供人们生活灌溉。

由于地质钻机利用金钻金刚石钻头打井需要到达承压水层，判断该水井是否能够稳定供水标志是钻头钻进到该水层时，会有比较大的水压的水流从孔口溢出，主要原因是承压水处于相对封闭的空间内具有较高的水压所致。
所以，打井师傅在看到孔口冒水的情景后都会喜笑颜开，又一次完成了水井钻进任务。


打井要注意的事项：
一、在打井施工前为了防止施工时发生坍孔，要确定好泥浆的比重，施工时护筒的位置尽量选在中间，不要使下端孔发生漏水现象，要尽量减少空转时间，并在冲水时要将水头气力平均适中，在吊入钢骨时要防止骨架撞到孔壁。
 
二、清孔排渣时，必需留意保持孔内水头高度，防止坍孔。
 
三、清孔采用换浆法进行，可在终孔后休止进尺，稍提钻头离开孔底10-20cm空钻并保持泥浆正常轮回，以中速压入泥浆，把钻孔内悬浮的泥浆置换出来。
 
四、灌注砼的速度需及时控制，需防止孔壁土壤带入，影响桩的质量，灌溉砼需每根桩一次浇捣完成，否则将产生施工缝引起断桩的危险，因此需做好一切预备工作，在拌和、输送，振捣各工作必需连贯，确保连续施工，保证砼供给连续，而且灌注桩的砼配合比不同不能混用。
从浙江快速钻井队的工作人员那里了解到，为了防止钻孔桩出现断桩、坍孔等现象，在打井机施工现场需要配置一台发电机、拌和机具及材料，以保证能够连续的工作。
另外，还需要防止钢筋骨架在施工砼时发生上浮现象，采用钢棒加地锚来对其临时固定。


打井地段选择技巧
1、在高处寻找低处
根据地形，在山谷或低洼地形中寻找水。
 例如，在山区，地下水通常被收集在山谷中或从地表排出，形成泉水。
 在沿海或湖泊淹没的山谷中，由于雨水和地表水的集中渗透，它可能成为淡水透镜。
沙漠地区的沙丘土地地下水被浅埋在沙丘之间的凹陷处。

2、在水渗透性好的岩层中寻找水渗透性差的岩层
在岩石裂缝发达且透水性良好的山区寻找水。
 由于岩石具有良好的透水性，因此降水沿着裂缝深深渗透。
 地下水被埋在数十至数百米的深度。
 这样的深井存在于居住区分散的山区。
 有些困难。
 在此类区域中寻找水时，请尝试寻找浅水屏障或相对水屏障。
 这样，水屏障可以防止从上部渗入的地下水继续渗入并聚集在水屏障上方。
 尽管该含水层有时含少量水，但它埋在浅层，可以满足小型居住区的用水需求。

3、在水渗透性差的岩层中寻找水渗透性好的岩层
在一些分布着火成岩层或变质岩的山区寻找水，如果没有结构裂缝，则钻井良好的基岩的深部渗透性较差，而基岩的上部已被风化。
 时间长了，形成了深层的风化壳，渗透性很好。
 在风化壳以及山坡和山麓的残留土壤层中，打水井，发现有空隙和裂隙水。

4、分散注意力
要在裂缝分布不均的岩石中找到水，必须使用岩石裂缝的不均性。
 寻找容易产生裂纹的地方，例如靠近岩脉的地方。
 堤防是伴随火山活动或其他构造运动侵入周围岩层的岩体。
 由于岩脉的侵入，钻井会破坏周围的岩石，形成致密的裂缝并储存地下水。

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