1 工程概况
山西鲁能河曲电煤公司上榆泉煤矿2# 水源井位于上榆泉煤矿工业场区内，目的是为了解决选矿厂正式投产后矿井生产和生活用水。设计井深为750m，终孔井径不小于219mm，工程建成后可日提供水量1800～2200m3 /d。该井水质要求达到生活饮用水水质标准，水质类型hco3—ca、水，矿化度＜0.5g/l。施工要求开采奥陶系深层岩溶裂隙水，对上部石炭、二叠系煤系地层进行止水。
2 工程地质、水文地质条件
水源井工程地处天桥泉域北端，龙口泉域南端，西临黄河，东临黄土高原，黄河为本地区地表水与地下水的侵蚀区，水井位于两大泉域的接壤处，为地下水的分水岭处，补给与排泄分布不清。水井所处位置顶部为第四系全新统洪积土夹碎石，厚3.7m，其下为二叠系下统石盒子组，层厚37m左右，再下为石炭系地层，为二叠系下统本溪组和上统太原组，总厚292m，以下为中奥陶系中、上马家沟灰岩地层，埋深302m～750m，。施工区有县级大路南北相连，交通便利。
区内地下水类型主要两种：即二叠、石炭系碎屑岩裂隙水和奥陶系碳酸盐岩岩溶水。二叠、石炭系碎屑岩裂隙含水岩系水质极差，不宜开采。故凿井过程中采用泥浆固壁封闭，钻穿后进行止水。下奥陶系白云岩、白云质灰岩和中奥陶系上下马家沟组灰岩、白云质灰岩和白云质泥灰岩为主要含水岩层，裂隙与溶蚀发育，局部溶洞发育，透水性强，大部分属中等富水或富水。含水层总厚在200m左右。区域稳定水位高程约850～900m左右。
3 施工方法及成井工艺
3.1钻进方法
水源井孔孔口采用人工开挖，然后埋设护口管，护口管直径为φ500㎜，为捲管,护口管下入埋好后,管子周围用人工夯实,确保孔口牢固、稳定。
护口管埋设好后,开始钻进,钻具采用φ350㎜牙轮钻头无芯钻进, 钻至12m,改用φ500㎜牙轮钻头钻进,奥陶系地层以上，石炭、二叠系砂页岩和含煤地层，采用泥浆固壁循环钻进，为了判别地层岩性，每钻都要留取岩粉，对照本区已有的勘探孔sd1# ，确定穿过的地层岩性，基本满足地质判层要求。
钻至292.5 m变层见灰岩。为了止水,又钻进灰岩12 m停钻,进行止水,止水深度为303.8 m。
奥陶系石灰岩钻进，也是采用牙轮钻头无芯钻进，但冲洗液改为清水钻进，并每钻留取岩粉，便于判别地层，特殊情况用圆管钻进，提取代表岩芯，帮助地质判别地层。总的看，地层岩性判别基本与勘探孔sd1# 和1# 水源井一致，满足要求。
3.2 孔斜测量及孔深校正
本井孔钻进基本保持100m测斜一次，方法采用kxp—1型井孔测斜仪，每次测量均在规范和设计要求范围内。终孔偏差为0.1m。
3.3 下井管
本井孔下入的止水井管均采用优质钢材q235系列，壁厚8mm，由太原勘测实业有限公司提供，均有资质证书，套管质量符合要求。下管时又请有资质证书的专业焊工进行井管焊接，焊接牢固、严密、不漏水，符合质量要求。
3.4 止水
本井孔穿过石炭、二叠系含煤砂页岩地层，进入奥陶系地层，取奥陶系灰岩水，但对上部含煤地层水要进行严密封水，以保证水质不污染，确保水质。
止水工作有两个主要环节必须有保证，一是确保见到奥陶系灰岩地层无误，保证止水真正在奥陶系灰岩顶部；二是确保止水套管已穿过稠水泥浆，直插到孔底。只有做到这两点，才能保证止水效果，本工程止水即按此要求进行的。
钻孔进入奥陶系灰岩地层后，经过反复取芯证明已进入灰岩后，才开始进行水工作。止水前*行清孔换浆，即从孔底送入清水，逐步将孔内泥浆顶出孔外，肉眼观测已变清（不浑浊）为止。然后再向孔内填入拌和好的稠水泥浆至孔底。此次止水水泥采用32.5# 普硅水泥共6t，拌和成稠水泥浆，填入孔底。随后立即下入套管，在未下套管前，在止水套管底部向上，每隔0.5m缠一道膨胀胶带，共25道，然后下入套管，使止水套管穿过稠水泥浆，直插孔底，再待凝72h。
待凝时间结束后，进行止水效果检查，测定止水套管内外水位，前后对比水位变化情况，无变化，说明止水效果良好，方可结束止水工作，可进行下道钻进工作。
止水工作结束后,开始对下部奥陶系灰岩进行钻进，孔径变为φ295mm，后又变为φ244mm，直至751.87m，一径到底。 3.5 井孔结构本井孔孔口直径采用φ500mm，终孔孔径为φ244mm，共变径五次，由φ500mm 、φ377mm 、φ350mm 、φ295mm 、φ244mm。除孔口管外，采用4m长中φ500mm实管，其余304.2m井管采用φ325mm螺旋钢管，为止水套管。 3.6 洗井 该水源井含水层很好，水量充足，洗井方式为机械洗井，共进行5个台班。
3.7 抽水试验
该孔洗井结束后即进行抽水试验，抽水试验前先测孔内稳定水位，稳定时间为4h，测得水位埋深5.06m，水位标高为851.766m，与区域水位基本吻合。
抽水延续时间为7h，稳定时间6h，均大于规范要求4h。抽水试验共进行四次降深，四次降深和涌水量分别为：
s1=22.2m
q1=14.11l/s s2=2.24m
q2=18.99l/s s3=46.87m
q3=25.36l/s s4=59.95m
q4=31.06l/s
根据四次抽水试验成果，绘制出涌水量与降深q=f(s)关系曲线和单位涌水量与降深q=f(s)曲线，曲线反映基本呈直线，但略带抛物型，基本反映了奥陶系裂隙岩溶水流态性质，略带潜水承压水性。用该曲线推求降深6.6m时，涌水量可达到34.2l/s，日出水可达到2954.9t/d，见下图1、图2：
3.8 水质评价
在抽水试验过程中，取全分析水样一组，送太原地质矿产部山西省中心试验室检测。采样均按试验室要求采取，水样无色、无味、透明，该放入的试剂试验室装配好，取样器皿都是试验室专门配备的，连采代送到试验室不超过12小时，保证按时送样。
对水质进行评价，按生活饮用水水质标准（gb5749—85）进行评价。本次共分析色、浑浊度、嗅和味、肉眼可见物、ph、总硬度（碳酸盐计）、铁、锰、铜、锌、挥发酚类（以*计）、氢化物、砷、汞、硒、铬（六价）、铅、镉、银、偏硅酸、细菌总数、总大肠菌群等22项指标，对比各指标中只有两项指标超标，其余均达到国标。因此综合评定地下水水质为良好，符合饮用水标准，适用于生活饮用水水源。
超标指标中有总硬度（以碳酸盐计），总硬度超标极易形成极度积垢，生活和工业用水需要经常处理锅炉积垢；其次是铁含量超标，极易变味、变色、沉积及铁菌的发育、浊度等。
4 结论
⑴ 该水源井终孔深度751.87m，主要采取中奥陶系上下马家沟组深层岩溶裂隙水。地下水位埋深5.06m，水位标高为851.766m。
⑵ 井孔斜度，止水效果均符合规范设计要求。
⑶ 根据抽水试验q=f（s）关系曲线推求，若水位s=66.0m时，涌水量可达34.2l/s，日出水量可达2954.9t/d。⑷ 水质分析检测项目共22项，符合饮用水标准的占19项，占87%，只有三项有超标，占13%，故水质基本满足生活饮用水和工业用水要求。 综合以上所述：深层井施工流程为：井位选定、钻井、取芯、止水、下井管、洗井、抽水试验、水质分析等。同时施工中应加强安全生产、文明施工、环境保护等措施。
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产品关键词：地源热泵测温，地埋管测温，浅层地温在线监测系统，分布式地温监测系统
此款系统专门为地源热泵生产企业，新能源技术安装公司，地热井钻探公司以及节能环保产业等单位设计，通过连接我司单总线地热电缆，以及单通道或多通道485接口采集器，可对接到贵司单位的软件系统。欢迎各类单位以及经销商详询！此款设备支持贴牌，具体价格按量定制。
rs485竖直地埋管地源热泵温度监测系统【产品介绍】
地源热泵空调系统利用土壤作为埋地管换热器的热源或热汇,对建筑物进行供热和供冷.在埋地管换热器设计中,土壤的导热系数是很重要的参数.而对地温进行*可靠的监测显得特别重要。在现场实测土壤导热系数时测试时间要足够长,测试时工况稳定后的流体进出口及不同深度的温度会影响测试结果的准确性。因此地埋测温电缆的设计显得尤其重点。较传统的测温电缆设计方法，单总线测温电缆因为接线方便、精度高且不受环境影响、性价比高等优点，目前已广泛应用于地埋管及地源热泵系统进行地温监测，因可靠性和稳定性在诸多工程中已得到了验证并取得了较好的口啤。
采集服务器通过总线将现场与温度采集模块相连，温度采集模块通过单总线将各温度传感器采集到的数据发到总线上。每个采集模块可以连接内置1-60个温度传感器的测温电缆相连。本方案可以对大型试验场进行温度实时监测，支持180口井或测温电缆及1500点以上的观测井温度在线监测。
rs485竖直地埋管地源热泵温度监测系统：
1.地埋管回填材料与地源热泵地下温度场的测试分析
2.u型垂直埋管换热器管群间热干扰的研究
3.u型管地源热泵系统性能及地下温度场的研究
4.地源热泵地埋管的传热性能实验研究
5.地源热泵地埋管换热器传热研究
6.埋地换热器含水层内传热的数值模拟与实验研究，埋地换热器含水层内传热的数值模拟与实验研究。
竖直地埋管地源热泵温度测量系统，主要是一套*的基于现场总线和数字传感器技术的在线监测及分析系统。它能有对地源热泵换热井进行实时温度监测并保存数据，为优化地源热泵设计、探讨地源热泵的可持续运行具有参考价值。
二、rs485竖直地埋管地源热泵温度监测系统本系统的重要特点：
１．结构简单，一根总线可以挂接1-60根传感器，总线采用三线制，所有的传感器就灯泡一样，可以直接挂在总线上．
２．总线距离长．采用强驱动模块，普通线，可以轻松测量500米深井.
３．的深井土壤检测传感器，防护等级达到ｉｐ６８，可耐压力高达5mpa.
４．定制的防水抗拉电缆，增强了系统的稳定性和可靠特点总结：高性价格比，根据不同的需求，比你想象的*．
针对u型管口径小的问题，本系统是传统铂电阻测温系统理想的替代品.可应用于：
１.地埋管回填材料与地源热泵地下温度场的测试分析
2.u型垂直埋管换热器管群间热干扰的研究
3.u型管地源热泵系统性能及地下温度场的研究
4.地源热泵地埋管的传热性能实验研究
5.地源热泵地埋管换热器传热研究
6.埋地换热器含水层内传热的数值模拟与实验研究。
本系统技术参数：支持传感器：18b20高精度深井水温数字传感器，测井深：1000米，传感器耐压能力：5mpa,配置设备：远距离温度采集模块＋测井电缆＋传感器，
rs485竖直地埋管地源热泵温度监测系统系统功能：
1、温度在线监测
2、报警功能
3、数据存储
4、定时保存设置
5、历史数据报表打印
6、历史曲线查询等功能。
【技术参数】
1、温度测量范围：-10℃ ～ +100℃
2、温度精度： 正负0.5℃ (-10℃ ～ +80℃)
3、分 辨 率： 0.1℃
4、采样点数： 小于128
5、巡检周期： 小于3s（可设置）
6、传输技术： rs485、rf(射频技术)、gprs
7、测点线长： 小于350米
8、供电方式： ac220v /内置锂电池可供电1-3年
9、工作温度： -30℃ ～ +80℃
10、工作湿度： 小于90%rh
11、电缆防护等级：ip66
使用注意事项：
防水感温电缆经测试与检测，具备一定的防水和耐水压能力，使用时，请按以下方法操作与使用：
1．使用时，建议将感温电缆置于u形管内以方便后期维护。
若置与u形管外，请小心操作，做好电缆防护，防止在安装过程中电缆被划伤，以保持电缆的耐水压能力和使用寿命。
2.电缆中不锈钢体为传感器所在位置，因温度为缓慢变化量，正常使用时，请等待测物热平衡后再进行测量。
3.电缆采用三线制总线方式，红色为电源正，建议电源为3-5vdc，黑色为电源负，兰色为信号线。请严格按照此说明接线操作。
4.系统理论上支持180个节点，实际使用应该限制在150个节点以内。
5.系统具备一定的纠错能力，但总线不能短路。
6.系统供电，当总线距离在200米以内，则可以采用dc9v给现场模块供电，当距离在500米之内，可以采用dc12v给系统供电。
【北京鸿鸥成运仪器设备有限公司提供定制各个领域用的测温线缆产品介绍】
地源热泵空调系统利用土壤作为埋地管换热器的热源或热汇,对建筑物进行供热和供冷.在埋地管换热器设计中,土壤的导热系数是很重要的参数.而对地温进行*可靠的监测显得特别重要。在现场实测土壤导热系数时测试时间要足够长,测试时工况稳定后的流体进出口及不同深度的温度会影响测试结果的准确性。因此地埋测温电缆的设计显得尤其重点。
由北京鸿鸥成运仪器设备有限公司推出的地源热泵温度场测控系统，硬件采取*的arm技术；上位机软件使用编程语言技术设计，富有人性、直观明了；测温传感器直接封装在电缆内部，根据客户距离进行封装。目前该系统广泛应用于地源热泵地埋管、地源热泵温度场检测、地源热泵地埋换热井、地源热泵竖井及地源热泵温度场系统进行地温监测，本系统的可靠性和稳定性在诸多工程中已得到了验证并取得了较好的口啤。
地源热泵诊断中土壤温度的监测方法：
为了实现地源热泵系统的诊断，必须首先制定保证系统正常运行的合理的标准。在系统的设计阶段，地下土壤温度的初始值是一个重要的依据参数，它也是在系统运行过程中可能产生变化的参数。如果在一个或几个空调采暖周期（一般一个空调采暖周期为1年）后，系统的取热和放热严重不平衡，则这个初始温度会有较大的变化，将会大大降低系统的运行效率。所以设计选用土壤温度变化曲线作为诊断系统是否正常的标准。
首先对地源热泵系统所控制的建筑物进行全年动态能耗分析，即输入建筑物的条件，包括建筑的地理位置、朝向、外形尺寸、围护结构材料和房间功能等条件，计算出该区域全年供暖、制冷的负荷，我们根据该负荷，选择合适的系统配置，即地埋管数量以及必要的辅助冷热源，并动态模拟计算地源热泵植筋加固系统运行过程中土壤温度的变化情况，得到初始土壤温度标准曲线。采用满足土壤温度基本平衡要求的运行方案运行，同时系统实时监测土壤温度变化情况，即依靠埋置在地下的测温传感器监测土壤的温度，并且将测得的温度传递给地源热泵系统。
浅层地温能监测系统概况：
地源热泵空调系统利用土壤作为埋地管换热器的热源或热汇，对建筑物进行供热和供冷，在埋地管换热器设计中，土壤的导热系数是很重要的参数，而对地温进行*可靠的监测显得特别重要。在现场实测土壤导热系数时测试时间要足够长，测试时工况稳定后的流体进出口及不同深度的温度会影响测试结果的准确性。因此地源热泵地埋测温电缆的设计显得尤其重点。较传统的地源热泵测温电缆设计方法，北京鸿鸥成运仪器设备有限公司研发的数字总线式测温电缆因为接线方便、精度高且不受环境影响、性价比高等优点，目前已广泛应用于地埋管及地源热泵系统进行地温监测，因可靠性和稳定性在诸多工程中已得到了验证并取得了较好的口啤。
为方便研究土壤、水质等环境对空调换热井能效等方面的可靠研究或温度测量，目前地源热泵地埋管测温电缆对于地埋换热井，有口径小，深度较深等特点的测温方式,如果测量地下120米的地源热泵井，要放12路线pt100传感器。12根测温线缆若平均放置，即10米放一个探头，则所需线材要1500米，在井上需配置一个至少12通道的巡检仪，若需接入电脑进行温度实时记录，该巡检仪要有rs232或rs485功能,根据以上成本估计，这口井进行地热测温至少成本在8000元，虽然选择高精度的pt100可提高系统的测温精度，但对模拟量数据采集，提供精度的有效办法是提供仪器的ad转换器的位数，即提供巡检仪的测量精度，若能够在长距离测温的条件下进行多点测温，能够做到0.5度的精度，则是非常不容易。针对这一需求，北京鸿鸥成运仪器设备有限公司推出“数字总线式地源热泵地埋管测温电缆”及相应系统。矿井深部地温监测，地源热泵温度监测研究，地源热泵温度测量系统，浅层地热测温系统。
地源热泵数字总线测温线缆与传统测温电缆对比分析：
传统的温度检测以热敏电阻、pt100或pt1000作为温度敏感元件，因其是模拟量，要对温度进行采集，若需较高精度，需要选择12位或以上的ad转换及信号处理电路，近距离时，其精度及可靠性受环境影响不大，但当大于30米距离传输时，宜采用三线制测方式，并需定期对温度进行校正。当进行多点采集时，需每个测温点放置一根电缆，因电阻作为模拟量及相互之间的干扰，其温度测量的准确度、系统的精度差，会受环境及时间的影响较大。模块量传感器在工作过程中都是以模拟信号的形式存在，而检测的环境往往存在电场、磁场等不确定因素，这些因素会对电信号产生较大的干扰，从而影响传感器实际的测量精度和系统的稳定性，每年需要进行校准，因而它们的使用有很大的局限性。
北京鸿鸥成运仪器设备有限公司研发的总线式数字温度传感器，具有防水、防腐蚀、抗拉、耐磨的特性，总线式数字温度传感器采用测温芯片作为感应元件，感应元件位于传感器头部，传感器的精度和稳定性决定于美国进口测温芯片的特性及精度级别，无需校正，因数据传输采用总线方式，总线电缆或传感器外径可做得很小，直径不大于12mm,且线路长短不会对传感器精度造成任何影响。这是传统热电阻测温系统*的优势。所以数字总线式测温电缆是地源热泵地埋管管测温、地温能深井和地层温度监测理想的设备。数字总线式数据传感器本身自带12位高精度数据转换器和现场总线管理器，直接将温度数据转换成适合远距离传输的数字信号，而每个传感器本身都有唯的识别id，所以很多传感器可以直接挂接在总线上，从而实现一根电缆检测很多温度点的功能。
地源热泵大数据监控平台建设
一、系统介绍
1、建设自动监测监测平台，可监测大楼内室内温度；热泵机组空调侧和地源侧温度、
压力、流量；系统空调侧和地源侧温度、压力、流量；热泵机组和水泵的电压、电流、功率、
电量等参数；地温场的变化等，实现热泵机组运行情况 24 小时实时监测，异常情况预
警，做到真正的无人值守。可对热泵系统的*运行稳定性、系统对地温场的影响以及能效
比等进行综合的科学评价，为进一步示范推广与系统优化的工作提供数据指导依据。
具体测量要求如下：
1）各热泵机组实时运行情况；
2）室内温度监测数据及变化曲线；
3）室外环境温度数据及变化曲线；
4）机房内空调侧出回水温度、压力、流量等监测数据及变化曲线；
5）机房内地埋管侧出回水温度、压力、流量等监测数据及变化曲线；
6）机房内用电设备的电流、电压、功率、电能等监测数据及变化曲线；
7）地温场内不同深度的地温监测数据及变化曲线；
8）能耗综合分析、系统 cop 分析以及系统节能量的评价分析。
2、自动监测平台建成以后可以对已经安装自动监测设备的地热井实施自动监测的数据分
析展示，可实现地热井和回灌井的水位、水温、流量实施传输分析，并可实现数据异常情况预
警，做到实时监管，有地热井运行的稳定性。
1）开采水量及回水水量的流量监测及变化曲线；
2）开采水温及回水水温的温度监测及变化曲线；
3）开采井井内水位监测及变化曲线；
*产品如下：地源热泵温度监控系统/地源热泵测温／多功能钻孔成像分析仪／井下电视／钻孔成像仪／地热井钻孔成像仪／井下钻孔成像仪/数字超声成像测井系统/多功能超声成像测井系统/超声成像测井系统/超声成像测井仪/成像测井系统/多功能井下超声成像测井仪/超声成象测井资料分析系统/超声成像
关键词：地热水资源动态监测系统／地热井监测系统／地热井监测／水资源监测系统／地热资源回灌远程监测系统／地热管理系统／地热资源开采远程监测系统／地热资源监测系统／地热管理远程系统／地热井自动化远程监控／地热资源开发利用监测软件系统／地热水自动化监测系统／城市供热管网无线监测系统／供暖换热站在线远程监控系统方案／换热站远程监控系统方案/干热岩温度监测/干热岩监测/干热岩发电／干热岩地温监测统／地源热泵自动控制／地源热泵温度监控系统／地源热泵温度传感器／地源热泵*空调中温度传感器/地源热泵远程监测系统/地源热泵自控系统/地源热泵自动监控系统/节能减排自动化系统/无人值守地源热泵自控系统/地热远程监测系统
地热管理系统（geothermal management system）是为实现地热资源的可持续开发而建立的管理系统。
我司深井地热监测产品系列介绍：
1.0-1000米单点温度检测（普通表和存储表）／0-3000米单点温度检测（普通显示，只能显示温度，没有存储分析软件功能）
2.0-1000米浅层地温能监测/高精度远程地温监测系统（采集器采用低功耗、携带方便；物联网nb无线传输至web端b/s架构网络；单总线结构，可扩展256个点；进口18b20高精度传感器，在10-85度范围内，精度在0.1-0.2度）
3. 4.0-10000米分布式多点深层地温监测（采用分布式光纤测温系统细分两大类：1.井筒测试2.井壁测试）
4.0-2000米nb型液位／温度一体式自动监测系统（同时监测温度和液位两个参数，max耐温125摄氏度）
5.0-7000米全景型耐高温测温成像一体井下电视（同时监测温度和视频图片等）
6.微功耗采集系统／遥控终端机——地热资源监测系统／地热管理系统（可在换热站同时监测温度／流量／水位／泵内温度／压力／能耗等多参数内容，可实现物联网远程监控，24小时无人值守）
有此类深井地温项目，欢迎新老客户朋友垂询！北京鸿鸥成运仪器设备有限公司
关键词：地热井分布式光纤测温监测系统／分布式光纤测温系统／深井测温仪／深水测温仪／地温监测系统／深井地温监测系统／地热井井壁分布式光纤测温方案／光纤测温系统／深孔分布式光纤温度监测系统/深井探测仪/测井仪/水位监测/水位动态监测/地下水动态监测/地热井动态监测/高温水位监测/水资源实时在线监控系统/水资源实时监控系统软件/水资源实时监控/高温液位监测/压力式高温地热地下水水位计/温泉液位测量/涌井液位测量监测/高温涌井监测水位计方案/地热井水温水位测量监测系统/地下温泉怎么监测水位/深井水位计/投入式液位变送器/进口扩散硅/差压变送器/地源热泵能耗监控测温系统/地源热泵能耗监测自动管理系统/地源热泵温度远程无线监控系统/地源热泵能耗地温远程监测监控系统/建筑能耗监测系统
【地下水】洗井和采样方法对分析数据的影响