专利名称：盒式预充填滤料井管的制作方法
技术领域：
本发明涉及机井滤水管装置，尤其涉及盒式预充填滤料井管。
背景技术：
农用机井是一项重要的农田灌溉和人畜饮水设施，对抗御干旱，促进农业增产，解决人畜饮水起到了举足轻重的作用。灌溉农业在我国农业中占有极其重要的位置，灌溉土地约占全国耕地总面积的 40%，生产出了占全国总产量75%的粮食、90%的蔬菜和棉花、80%的油料。因此，灌区成为国家粮食安全的基础保障。地下水资源是我国北方灌区重要的灌溉水源，机井建设在保障国家粮食安全、改善农田生态环境和促进灌溉农业的持续发展中起到了极其重要的作用。 在我国的灌溉农业中，井灌区占有重要地位。井灌区以其稳定可靠的水源，可对农作物进行适时适量灌溉，保证农作物旱涝保收，井灌已成为我国粮食安全和食物供给的重要组成部分。通过发展井渠结合灌区，不但提高了农田灌溉保证率，还起到了以灌代排、降低地下水位和防止次生盐碱化的重要作用，为农业生产提供了良好的生态环境，促进优质、高产、高效农业的发展。地下水含沙量极小，是实施节水灌溉措施的理想水源。由于井灌区灌溉保证率较高，为我国种植结构调整提供了良好的条件。机井滤水管是关系到成井质量和出水量大小的关键因素。一般混凝土管井的使用寿命为20年，但不少机井在使用过程中发生喷砂、淤积的现象，使机井出水量明显减少或彻底报废。主要原因为1、钻孔孔径小，滤料配比不当，填砾施工不规范。井管直径大，填砾层厚度不足10 cm，或因填砾时过急、过快而发生篷堵，抽水时造成井内出砂过多；井外填料移动，孔壁形成空洞坍塌，致使井管错口、破裂。2、滤管填料不科学。一般来说粉细砂层用较大粒径的滤水管，中粗砂层用较小粒径的滤水管，如果滤水管骨料粒径与填砾层、含水层粒径比例不当，就会导致机井不出水或出水含砂量过多。农用浅机井滤水管，绝大部分使用多孔混凝土滤水管。这种滤水管在北方发展井灌中起过相当大的作用。但由于孔隙通道迂回曲折，大小不一，不仅其进水阻力较大，而且还易造成机械堵塞。由于机井滤水管导致的出水量小、淤积和机井报废等问题，造成提水费用增加、严重影响了地下水资源的可持续开发利用。因此，新型机井滤水管的提出，对地下水资源的持续利用和灌溉农业的持续发展有重要的理论意义和实用价值。滤水管的类型很多，常用的主要有钢筋骨架滤水管、圆孔滤水管、条孔滤水管、缠丝滤水管、包网滤水管、砾石水泥滤水管、塑料贴砾滤水管等。滤料一般选用磨圆度好的硅质砂砾石，或在井管外壁包棕皮作为过滤。填充滤料是关系到成井好坏的重要环节。滤料选择应按含水沙层颗粒的大小确定，一般为含量水层粒径的8-10倍。在填滤料时，应向井管四周均勻充填，速度不宜过快，不能在井壁的一侧集中填料，以保证填料的均勻性。滤料是不同粒径的混合，但由于充填滤料时，井孔内情况复杂，很难保证充填滤料的均勻性。上述滤水管在机井施工过程中， 对滤料的回填过程中存在的问题都没有得到很好的解决。中国专利授权公告号CN201614612U，，申请号为201020004237.4，申请日为2010年1月21日，授权公告日为2010年10月27日，公开了“预充填式携砾过滤器”。包括接头、 内、外管、上、下支承盘和过滤材料，内、外管壁上开有多条过水缝隙；它还包括上支承盘、下支承盘和过滤材料；接头由梯形扣连接在外管上，内管和外管之间上、下端部分别通过销钉固定有上、下支承盘。在内管、外管和上、下支承盘之间围成的圆环内填充有滤水挡沙的过滤材料。中国专利授权公告号CN201649166U，，申请号为201020004239.3，申请日为2010 年1月21日，授权公告日为2010年11月M日，公开了“贴砾过滤器”。一种贴砾过滤器， 包括本体，本体中部为带过水缝或者过水孔的滤管，在滤管壁上粘贴陶粒贴砾层。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供盒式预充填滤料井管，其滤料置入均勻、节省了大量的滤料；成井孔径降低，加快了成井的进度；不会出现传统填砾时造成的滤料蓬塞、 填砾不到位和滤料下大上小的现象，从而避免了水井涌沙和出水量小等问题，提高了成井的质量；与现有填砾过滤器相比，节省滤料70%-80%，且结构简单、安装方便、安全可靠。为解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案盒式预充填滤料过滤器，包括有井管、井水过滤盒，所述井水过滤盒匹配地镶嵌固定于井管壁上；所述井管壁沿轴向开设有至少两排错位设置的周向分布通孔，每排周向分布通孔包括至少两个通孔，所述井水过滤盒匹配地镶嵌固定于每个通孔处。所述井水过滤盒包括中空的容置盒和内填于中空的容置盒内的级配滤料，所述中空的容置盒对称的两侧壁开设有透水孔，便于水分进入和渗出过滤盒；所述井水过滤盒的横截面呈扇形，该横截面呈扇形结构的井水过滤盒可稳固的嵌合于井管的匹配形状的通孔内，而不会因沙土的压力穿透井管内壁掉落于井中，从而丧失过滤井水的作用。所述横截面呈扇形的中空容置盒由盒体和插入式的盒盖组成，盒盖以及盒体底壁均设有透水孔，所述盒盖为弧形结构。所述井水过滤盒内的级配滤料厚度为10 18cm。所述井管对应于中粗砂含水层位置处的井水过滤盒中的级配滤料厚度为10 12cm ；井管对应于细砂以下含水层位置处的井水过滤盒中的级配滤料厚度为15 18cm ；回填砾料级配选择不当会造成机井淤积；回填砾料对成井质量影响很大，如发生问题，就会造成机井出水量小，或出水量大但涌沙，乃至全井报废；颗粒过粗透水性虽强，但起不到拦沙的作用，颗粒过细拦砂效果好，但透水性差，合格的砾料应该是拦砂透水效果最佳，成井后达到水清砂净；填砾厚度不符合要求也会造成机井涌沙；《农用机井技术规范》中规定，中、 粗砂含水层填砾厚度不小于100 mm，细砂以下含水层，填砾厚度不小于150 mm，若填砾厚度偏小，拦砂效果差，势必会涌砂淤井。所述级配滤料为硅质砾石、陶粒、石英砂或塑料颗粒。所述井水过滤盒是PVC塑料压制而成。本发明具有开孔率大、阻力小、效率高、出水量大、不堵塞、寿命长的特点；由于本发明的滤料是提前预装在特制的盒中，并根据不同地下含水层确定井水过滤盒中级配滤料厚度及滤料粒径，保证了滤料级配的合理性，同时也保证了滤料具有满足规范规定的厚度要求；并可以做到机井井管安装和滤料回填一次到位。
本发明滤料置入均勻、节省了大量的滤料；成井孔径降低，加快了成井的进度；不会出现传统填砾时造成的滤料蓬塞、填砾不到位和滤料下大上小的现象，从而避免了水井涌沙和出水量小等问题，提高了成井的质量；与现有填砾过滤器相比，节省滤料70%-80%， 且结构简单、安装方便、安全可靠。
图1是本发明的纵剖面结构示意图。图2是本发明的横断面结构示意图。图3是本发明的井水过滤盒的放大结构示意图。图4是图3的A-A向剖面结构示意图。
具体实施例方式参见图1 4所示，盒式预充填滤料井管，包括有井管1、井水过滤盒2，所述井水过滤盒2匹配地镶嵌固定于井管1壁上；所述井管1壁沿轴向开设有四排错位设置的周向分布通孔11，每排周向分布通孔11包括四个通孔111，所述井水过滤盒2匹配地镶嵌固定于每个通孔111处。所述井水过滤盒2包括中空的容置盒21和内填于中空的容置盒21内的级配滤料 22 ；所述井水过滤盒2的横截面呈扇形。所述横截面呈扇形的中空容置盒21由盒体211和插入式的盒盖212组成，盒盖 212以及盒体211底壁均设有透水孔23，所述盒盖212为弧形结构。所述井管1对应于中粗砂含水层位置处的井水过滤盒2中的级配滤料22厚度为 Ilcm ；井管1对应于细砂以下含水层位置处的井水过滤盒2中的级配滤料22厚度为16cm。所述级配滤料22为硅质砾石。所述井水过滤盒2是PVC塑料压制而成。如上所述，本发明盒式预充填滤料井管，所述的实施例及图，只是本发明较好的实施效果，并不是只局限于本发明，凡是与本发明的结构、特征等近似、雷同者，均应属于本发明保护的范围。
权利要求
1.盒式预充填滤料井管，包括有井管(1)、井水过滤盒(2)，所述井水过滤盒(2)匹配地镶嵌固定于井管(1)壁上；其特征在于所述井管(1)壁沿轴向开设有至少两排错位设置的周向分布通孔(11)，每排周向分布通孔(11)包括至少两个通孔(111)，所述井水过滤盒(2 ) 匹配地镶嵌固定于每个通孔(111)处。
2.根据权利要求1所述的盒式预充填滤料井管，其特征在于所述井水过滤盒(2)包括中空的容置盒(21)和内填于中空的容置盒(21)内的级配滤料(22)，所述中空的容置盒(21)开设有透水孔(23)；所述井水过滤盒(2)的横截面呈扇形。
3.根据权利要求2所述的盒式预充填滤料井管，其特征在于所述横截面呈扇形的中空容置盒(21)由盒体(211)和插入式的盒盖(212)组成，盒盖(212)以及盒体(211)底壁均设有透水孔(23)，所述盒盖(212)为弧形结构。
4.根据权利要求3所述的盒式预充填滤料井管，其特征在于所述井水过滤盒(2)内的级配滤料(22)厚度为10 18cm。
5.根据权利要求4所述的盒式预充填滤料井管，其特征在于所述井管(1)对应于中粗砂含水层位置处的井水过滤盒(2)中的级配滤料(22)厚度为10 12cm ；井管(1)对应于细砂以下含水层位置处的井水过滤盒(2)中的级配滤料(22)厚度为15 18cm。
6.根据权利要求2、3、4或5所述的盒式预充填滤料井管，其特征在于所述级配滤料(22)为硅质砾石、陶粒、石英砂或塑料颗粒。
7.根据权利要求6所述的盒式预充填滤料井管，其特征在于所述井水过滤盒(2)是 PVC塑料压制而成。
全文摘要
本发明涉及盒式预充填滤料井管，包括有井管、井水过滤盒，所述井水过滤盒匹配地镶嵌固定于井管壁上；所述井管壁沿轴向开设有至少两排错位设置的周向分布通孔，每排周向分布通孔包括至少两个通孔，所述井水过滤盒匹配地镶嵌固定于每个通孔处；本发明滤料置入均匀、节省了大量的滤料；成井孔径降低，加快了成井的进度；不会出现传统填砾时造成的滤料蓬塞、填砾不到位和滤料下大上小的现象，从而避免了水井涌沙和出水量小等问题，提高了成井的质量；与现有填砾过滤器相比，节省滤料70%-80%，且结构简单、安装方便、安全可靠。
文档编号E03B3/24GK102174828SQ20111007894
公开日2011年9月7日 申请日期2011年3月30日 优先权日2011年3月30日
发明者仵峰, 宰松梅, 温季, 郭冬冬, 郭树龙 申请人:中国农业科学院农田灌溉研究所