 |
Фильтр является ответственной частью бурового колодца: от того; насколько правильно и надежно устроен фильтр, в высокой степени зависит качество работы всего колодца.
Фильтры (рис. IV.42) состоят из рабочей части (через которую в колодец поступает вода), верхней надфильтровой глухой части 2 с замком 3 для возможности опускания и установки фильтра и нижней также глухой части 4, которая служит сборником для проникающих в колодец мелких частиц грунта.
Высоту рабочей части фильтра принимают в соответствии с мощностью используемого водоносного слоя в результате расчета на пропуск требуемого количества воды. Высота отстойной части изменяется в пределах от 1,5 м (при глубине колодца до 15 м) до 10 м (при глубине колодца более 90 м). Высота надфильтровой части зависит от типа и конструкции фильтра и должна обеспечивать расположение в ее пределах сальника 5 и замка 3. Кроме того, высота надфильтрового участка должна быть достаточной для того, чтобы его верх находился выше башмака обсадной трубы не менее чем на 3 м при глубине скважины до 30 м и не менее чем на 5 м при большей глубине.
В конструкции фильтра бурового колодца выделяются два элемента: опорный каркас и водоприемная поверхность. Опорный каркас устраивается из труб с круглой или щелевой перфорацией (трубчатые каркасы — рис. IV.43) или из отдельных стержней, между которыми оставляются продольные отверстия — щели (стержневые каркасы или, как их называют, каркасно-стержневые фильтры — рис. IV.44).
В скальных и полускальных трещиноватых породах, а также в крупноскелетных щебенистых и галечниковых водоносных грунтах нередко ограничиваются установкой трубчатого или стержневого каркасов без дополнительных устройств; в этом случае указанные каркасы служат одновременно и водоприемными поверхностями.
В гравийно-песчаных и песчаных грунтах на каркасы наматывается проволока (проволочные фильтры) или накладывается сетка (сетчатые фильтры) или же накладываются стальные штампованные листы с отверстиями различной конфигурации.В среднезернистых и мелкозернистых грунтах вокруг водоприемных поверхностей указанных типов устраивают гравийные обсыпки (гравийные фильтры). При этом различают гравийные засыпные фильтры, когда засыпка гравия производится в скважину после установки фильтра; гравийные кожуховые фильтры, когда гравийная обсыпка устраивается в кожухах из сеток или штампованной кровельной стали еще на поверхности, а затем вместе с фильтром опускается в скважину, и, наконец, гравийные блочные фильтры, когда материал обсыпки связывается цементирующим веществом и формируется в блоки, надеваемые на фильтровые каркасы до установки их в скважину. Гравийные обсыпки устраивают одно-, двух- и трехслойными.
При устройстве проволочных фильтров на трубчатых каркасах с круглыми или щелевыми отверстиями к каркасам через 3—4 см по их периметру привариваются продольные стержни из проволоки диаметром до 2,5 мм, на которые уже наматывается проволока. На стержневые каркасы проволока наматывается непосредственно.
В сетчатых фильтрах на трубчатые и стержневые каркасы спирально (с расстоянием между витками 5—10 мм) наматывается проволока, на которую накладывается сетка.
Сетки изготовляются из латунной проволоки и имеют различное плетение.
К недостаткам сетчатых фильтров относятся возможность закупорки отверстий сетки мелким песком и зарастание отверстий фильтра в результате процесса электрокоррозии, обусловливаемой совместным применением двух металлов (сталь и латунь).
В последние годы вместо латунных сеток начинают использорать пластмассовые сетки и сетки из нержавеющей стали.
Фильтры на стержневых каркасах обладают лучшими гидравлическими свойствами и обеспечивают более длительную эксплуатацию колодца.
На рис. IV.45 показан каркасностержневой фильтр с проволочной обмоткой /. Каркас выполнен из стержней 2, расположенных на расстоянии 3—4 см один от другого и приваренных к соединительным концевым патрубкам 3 (длиной около 30 см). Для придания фильтру жесткости стержни раскреплены опорными кольцами 4, расположенными через 20—30 см.
Значительное распространение в нашей и зарубежной практике получили фильтры из различных антикоррозийных материалов, в частности из пластмасс (рис. IV,46, а) и асбестоцемента (рис. IV.46, б).
Пластмассовые фильтры обладают следующими достоинствами: устойчивостью против коррозийного действия вод, легкостью, долговеч
ностью, сравнительно невысокой потерей первоначальной пропускной способности в процессе эксплуатации.
Наименьший размер водоприемных отверстий фильтров без гравийных обсыпок зависит от однородности и крупности зерен песка водоносного пласта и может приниматься в соответствии с табл. IV.1. |
 |