一种冶金行业地下水监测井高效辅助建井系统和建井方法技术方案

本发明专利技术涉及一种冶金行业地下水监测井高效辅助建井系统和建井方法；所述系统包括：地下水采集器的辅正装置、建井填料装置和提升装置：辅正装置的上端通过提升线(5)与提升装置的提升线卷线盘(10)相连接；建井填料装置包括填料漏斗托盘(6)和填充料过滤筛(7)；提升装置包括与辅正装置相连的提升线(5)、用于引导下放与地下水采集器相连的地下水采样管(2)的提升装置吊环(9)、带有棘轮棘爪机构的提升线卷线盘(10)、提升装置主体支架(11)。所述系统具有体积小，携带方便、易于操作，能高效协助地下水监测井的建设；所提供的建井方法适用于冶金行业深层(36米以上)地下水监测井的高质量建设，为冶金行业污染地下水的精确监测及修复所需数据提供了可靠性保障。

An efficient auxiliary well construction system and method for underground water monitoring wells in metallurgical industry

【技术实现步骤摘要】
一种冶金行业地下水监测井高效辅助建井系统和建井方法
本专利技术一种冶金行业地下水监测井高效辅助建井系统和建井方法，属于冶金行业场地地下水环境调查与监测领域，特别是涉及一种冶金行业地下水监测井的高效辅助建井装置系统及高质量建井方法。
技术介绍
随着我国工业近几十年来的飞速发展和经济水平大幅提高，也同时带来巨大的土壤于地下水污染问题。冶金行业作为国家支柱型工业代表，其矿产开采及生产冶炼过程中污染物在地下水中扩散迁移，易导致部分地下水收到严重污染。冶金工业具有原料种类复杂、工艺繁多、占地规模大的特点，尤其是有色行业中的原料和副产物中还含有大量重金属污染物，有机物。建厂早期由于环保设施缺失，导致跑冒滴漏现象频发，数十年的污染排放可能会对地下水造成严重危害，另外在冶金矿产开采及生产冶炼过程中污染物在地下水中扩散迁移，导致部分地下水收到严重污染。随国家相关政策法规的颁布实施，废弃的工业场地的地下水调查及在产企业的地下水监测成为重点工作。监测井高质量建设是监测技术能准确实、有效施的基础，如何提高建井质量，得到更加准确的监测结果是当前亟待解决的问题。地下水监测井的高质量建设是保证地下水监测准确性的前提。监测井建井过程主要面临着以下几个问题：(1)监测井普通建井方式容易导致地下水采集器在井口内卡死或斜埋等现象，严重影响监测井的建设效率和采样的准确性。(2)监测井普通建井方式导致地下水采样管在下管过程中易被缠绕，使得预估实际填埋深度较为困难、不易保证采集器的放置深度；(3)监测井普通建井方式的填料均匀性不易保证，可能存在间隙或空隙，使不同水层之间存在被联通的安全隐患，不能保证各水层的原始水质。针对目前普通建井方式来说，在建井过程中所面临的作业效率有待提高，监测井成井质量有待改善。在此基础上，本专利技术提出了一种冶金行业重金属污染地下水监测井建井高效辅助建井装置系统和一种高质量建井方法。
技术实现思路
本专利技术的第一目的是提供一套适用于冶金行业地下水监测井辅助建井装置系统；本专利技术第二目的是提供一种基于上述辅助建井技术的高质量建井方法。以解决现有监测井建井工作中的普遍存在的问题。为了实现上述第一目的，本专利技术提供一套适用于冶金行业地下水监测井辅助建井装置系统，其包括：地下水采集管的辅正装置、建井填料装置和提升装置。本专利技术涉及一种冶金行业地下水监测井高效辅助建井系统，所述系统包括：地下水采集器的辅正装置、建井填料装置和提升装置；地下水采集器的辅正装置设置在所述监测井内，所述辅正装置包括辅正定位套筒(3)和圆筒笼状支架(4)；辅正定位套筒(3)设置在圆筒笼状支架(4)内，地下水采集器(1)部分设置在辅正定位套筒(3)内，并且部分延伸出辅正定位套筒(3)的底端，并在圆筒笼状支架(4)中延伸；地下水采集器(1)的上部连接有地下水采样管(2)的一端；提升装置包括提升线(5)，提升线(5)的下端与所述圆筒笼状支架(4)顶部相连接；建井填料装置包括填料漏斗托盘(6)和填充料过滤筛(7)；填充料过滤筛(7)设置在监测井井口套管上端面，填料漏斗托盘(6)设置在填充料过滤筛(7)上部。其中，圆筒笼状支架(4)包括第一圆盘式支撑部、第二圆盘式支撑部和第三圆盘式支撑部；第一圆盘式支撑部设置在圆筒笼状支架(4)的顶端，第三圆盘式支撑部设置在圆筒笼状支架(4)的底端，第二圆盘式支撑部设置在第一圆盘式支撑部和第三圆盘式支撑部之间；辅正定位套筒(3)设置在第一圆盘式支撑部和第二圆盘式支撑部之间，辅正定位套筒(3)和圆筒笼状支架(4)两者的轴线重叠，地下水采集器(1)延伸出辅正定位套筒(3)的部分在第二圆盘式支撑部和第三圆盘式支撑部之间延伸。其中，第二圆盘式支撑部设置在第一圆盘式支撑部和第三圆盘式支撑部之间并且位于圆筒笼状支架(4)的下半部分上。其中，辅正定位套筒(3)和圆筒笼状支架(4)为轻质合金材料。其中，提升线(5)为带刻度的提升线(5)。其中，提升装置还包括提升线提升滑轮(8)、提升装置吊环(9)、提升线卷线盘(10)和提升装置主体支架(11)；提升装置主体支架(11)设置在监测井旁的地面上，提升线提升滑轮(8)和提升线卷线盘(10)均设置在提升装置主体支架(11)上，提升装置吊环(9)设置在提升线提升滑轮(8)的侧面，提升线(5)卷绕设置在提升线卷线盘(10)上，并且提升线(5)通过提升线提升滑轮(8)引导，用于引导下放与提升线(5)相连的所述辅正装置，地下水采样管(2)的另一端穿过提升装置吊环(9)，用于引导下放与地下水采集器(1)相连的地下水采样管(2)。其中，提升装置主体支架(11)包括杆部和臂部，杆部设置在监测井旁的地面上，臂部设置在杆部的顶端，提升线提升滑轮(8)和提升线卷线盘(10)均设置在所述臂部上。其中，提升装置还包括棘轮棘爪机构，其设置在提升线卷线盘(10)上，棘轮棘爪机构具有相互配合的棘轮和棘爪，用于在提升线下放时棘爪掀起，使得地下水采集器(1)及其辅正装置在重力和浮力的共同作用自由下降；并且用于当向上提升所述辅正装置时，棘轮和棘爪机构锁定，以实现反向锁定。本专利技术还涉及一种适用于冶金工业地下水监测井的高质量建井方法，优选是采用上述的一种冶金行业地下水监测井高效辅助建井系统进行建井的方法，包括以下步骤：步骤1，采用钻井设备完成规定井孔钻探；步骤2，地下水采集器(1)下井过程；将地下水采集器(1)置于所述辅正装置的辅正定位套筒(3)中固定，再将地下水采样管(2)穿过提升装置的提升装置吊环(9)，之后与固定在辅正装置中的地下水采集器(1)上端接口相连接，将辅正装置通过提升线(5)与提升装置的提升线卷线盘(10)相连接，按设定建井深度要求将固定有地下水采集器(1)的辅正装置放入监测井中既定深度位置；优选，提升装置的提升线提升滑轮(8)侧面设置有提升装置吊环(9)；优选，提升线为带刻度的提升线；步骤3，建井填料过程；在监测井的井口上放置建井填料装置，通过填料装置侧面设置的豁口，将地下水采集器(1)和提升线(5)放置于填料装置的中间位置；按监测井建井要求向井内投入建井填料；优选建井填料装置的填充料过滤筛(7)设置在监测井井口套管上端面；步骤4，地下水采集器的辅正装置的提升过程；填料过程中，通过提升装置上的所述卷线盘(10)提升完成地下水采集器(1)填埋任务的辅正装置；步骤5，井口封堵过程；填料完毕后将地下水监测井高效辅助建井系统撤出，在井口设置井管及井盖，井口周边使用水泥封堵。其中，步骤1包括：(1)根据水文地质资料确认地下水井位置及监测深度，并对建井位置及周边区域进行平整和清理，合理布置和安放专业钻探设备；(2)对监测井建井点位进行钻探，根据不同地质条件选择合适的钻探方式，选择合适钻探口径设备，完成监测井钻探。本专利技术采用的冶金行业地下水采集器的辅正装置，包括采集管的辅正定位套筒和圆筒笼状支架，上端通过提升线与提升装置的卷线盘相连接；辅正装置中部都有限位辅正定位套筒，可准确固定和辅正本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种冶金行业地下水监测井高效辅助建井系统，其特征在于，所述系统包括：地下水采集器的辅正装置、建井填料装置和提升装置；地下水采集器的辅正装置设置在所述监测井内，所述辅正装置包括辅正定位套筒(3)和圆筒笼状支架(4)；辅正定位套筒(3)设置在圆筒笼状支架(4)内，地下水采集器(1)部分设置在辅正定位套筒(3)内，并且部分延伸出辅正定位套筒(3)的底端，并在圆筒笼状支架(4)中延伸；地下水采集器(1)的上部连接有地下水采样管(2)的一端；提升装置包括提升线(5)，提升线(5)的下端与所述圆筒笼状支架(4)顶部相连接；建井填料装置包括填料漏斗托盘(6)和填充料过滤筛(7)；填充料过滤筛(7)设置在监测井井口套管上端面，填料漏斗托盘(6)设置在填充料过滤筛(7)上部。/n

【技术特征摘要】
1.一种冶金行业地下水监测井高效辅助建井系统，其特征在于，所述系统包括：地下水采集器的辅正装置、建井填料装置和提升装置；地下水采集器的辅正装置设置在所述监测井内，所述辅正装置包括辅正定位套筒(3)和圆筒笼状支架(4)；辅正定位套筒(3)设置在圆筒笼状支架(4)内，地下水采集器(1)部分设置在辅正定位套筒(3)内，并且部分延伸出辅正定位套筒(3)的底端，并在圆筒笼状支架(4)中延伸；地下水采集器(1)的上部连接有地下水采样管(2)的一端；提升装置包括提升线(5)，提升线(5)的下端与所述圆筒笼状支架(4)顶部相连接；建井填料装置包括填料漏斗托盘(6)和填充料过滤筛(7)；填充料过滤筛(7)设置在监测井井口套管上端面，填料漏斗托盘(6)设置在填充料过滤筛(7)上部。


2.根据权利要求1所述的一种冶金行业地下水监测井高效辅助建井系统，其特征在于，圆筒笼状支架(4)包括第一圆盘式支撑部、第二圆盘式支撑部和第三圆盘式支撑部；第一圆盘式支撑部设置在圆筒笼状支架(4)的顶端，第三圆盘式支撑部设置在圆筒笼状支架(4)的底端，第二圆盘式支撑部设置在第一圆盘式支撑部和第三圆盘式支撑部之间；辅正定位套筒(3)设置在第一圆盘式支撑部和第二圆盘式支撑部之间，辅正定位套筒(3)和圆筒笼状支架(4)两者的轴线重叠，地下水采集器(1)延伸出辅正定位套筒(3)的部分在第二圆盘式支撑部和第三圆盘式支撑部之间延伸。


3.根据权利要求2所述的一种冶金行业地下水监测井高效辅助建井系统，其特征在于，第二圆盘式支撑部设置在第一圆盘式支撑部和第三圆盘式支撑部之间并且位于圆筒笼状支架(4)的下半部分上。


4.根据权利要求1-3之一所述的一种冶金行业地下水监测井高效辅助建井系统，其特征在于，辅正定位套筒(3)和圆筒笼状支架(4)为轻质合金材料。


5.根据权利要求1-4之一所述的一种冶金行业地下水监测井高效辅助建井系统，其特征在于，提升线(5)为带刻度的提升线。


6.根据权利要求1-5之一所述的一种冶金行业地下水监测井高效辅助建井系统，其特征在于，提升装置还包括提升线提升滑轮(8)、提升装置吊环(9)、提升线卷线盘(10)和提升装置主体支架(11)；提升装置主体支架(11)设置在监测井旁的地面上，提升线提升滑轮(8)和提升线卷线盘(10)均设置在提升装置主体支架(11)上，提升装置吊环(9)设置在提升线提升滑轮(8)的侧面，提升线(5)卷绕设置在提升线卷线盘(10)上，并且提升线(5)通过提升线提升滑轮(8)引导，用于引导下放与提升线(5)相连的所述辅正装置，地下水...

【专利技术属性】
技术研发人员：岳昌盛，卢光华，彭犇，田玮，刘长波，刘诗诚，夏春，吴洁，张硕，
申请(专利权)人：中冶建筑研究总院有限公司，中冶节能环保有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11