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1、ICS点击此处添加ICS号点击此处添加中国标准文献分类号DB41河南省地方标准DB 41/ XXXXXXXXX浅层地热能钻探技术规范点击此处添加标准英文译名点击此处添加与国际标准一致性程度的标识（本稿完成日期：2014-11-13）XXXX - XX - XX发布XXXX - XX - XX实施河南省质量技术监督局发布DB41/ XXXXXXXXX目次前言IV引言V1范围12规范性引用文件13术语和定义14地下水源井设计24.1一般要求24.2井管选择24.2.1井壁管选择34.2.2过滤管选择34.2.3沉淀管选择44.3抽水井、回灌井布置及数量设计44.3.1布置方式44.3.2数量设计4
2、4.4抽水井、回灌井结构设计44.4.1井身结构设计44.4.2抽水井、回灌井的封闭54.5过滤器设计54.6抽水量与回水量设计65垂直地埋管钻孔设计65.1一般规定75.1.1设计内容75.1.2设计原则75.2U形管选择75.3地埋管布置及数量设计75.3.1地埋管布置原则75.3.2地埋管钻孔数量85.4地埋管钻孔结构设计85.5回填材料选择86地下水源井施工86.1一般规定86.2钻井技术方法86.3钻井液选择与护壁堵漏96.4成井工艺与抽水、回灌试验96.4.1成井工艺96.4.2抽水试验96.4.3回灌试验107垂直地埋管钻孔施工107.1一般规定107.2钻探技术方法107.3钻
3、孔冲洗液要求107.4U形管下入及固定方式117.4.1管材、管件运输和储存要求117.4.2U形管下入前外观检查117.4.3垂直地埋管安装规定117.5回填材料投入方式118工程验收方法128.1地下水源抽水井、回灌井验收方法128.2垂直地埋管地下系统验收方法12附录A（资料性附录）常用PVC-U塑料井管物理力学性能指标和规格13附录B（资料性附录）常用地埋管管材外径及壁厚14附录C（资料性附录）地埋管围填材料的热物性指标16附录D（资料性附录）水源热泵水质要求17前言本规范按照GB/T 1.1-2009标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写给出的规则起草。本规范由河南省地质矿产勘查开
4、发局提出。本规范由河南省国土资源厅归口。本规范起草单位：河南省地质矿产勘查开发局第二地质环境调查院、河南省深部探矿工程技术研究中心、河南省地热能开发利用有限公司、河南工程学院资源与环境学院、中国地质科学院勘探技术研究所。本规范主要起草人：卢予北 张宗恒 席新海 陈莹 吴烨 李贵明 王现国 董永志 王建华本规范参加起草人：牛建设 卢玮 申云飞 李建斌 罗园 程宇 王保君 赵尊亭 本规范主要审查人：郑继天 孙建华 查有志 秦国群 蒋国盛 段隆臣 李艺 张林霞引言浅层地热能是赋存在岩土体中的低温地热资源，其深度一般在200m以浅，是一种可再生清洁能源，具有分布范围广、资源储量大、开发利用方便、对环境
5、无污染等特点，是国家大力提倡开发利用的清洁能源之一。目前，浅层地热能开发利用发展迅速，水源热泵系统和土壤源热泵系统是近年来我国使用最多的两种浅层地热能开发利用形式，浅层地热能开发利用工程的关键部分主要是地下换热装置设计与施工。钻探工程是实现地源热泵系统良好换热的前提，对浅层地热能开发利用系统性能起着关键作用。钻探的目的不同，其工艺和技术要求不同。浅层地热能水源井和地埋管钻孔设计和施工与一般水文水井和矿产资源钻探有相同点，也有许多不同之处。为了保证浅层地热能系统高效、低耗运行，有必要制定专门的钻探规范，以达到提高浅层地热能钻探技术和质量之目的。本规范是在近年来河南省浅层地热能开发利用工程实践基础
6、上、结合国内有关钻探技术标准制定而成，旨在为浅层地热能钻探工程的设计、施工、验收提供依据。17浅层地热能钻探技术规范1 范围本规范规定了浅层地热能地下水源井设计要求、垂直地埋管钻孔设计要求、地下水源井施工要求、垂直地埋管钻孔施工要求、工程验收方法。本规范适用于各类浅层地热能钻探。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB 9151 钻探工程名词术语GB/T 13663 给水用聚乙烯（PE）管材GB/T 19473.2 冷热水用聚丁烯（PB）管道系统GB 50
7、021 岩土工程勘察规范GB 50027 供水水文地质勘察规范GB 50296 供水管井技术规范GB 50366 地源热泵系统工程技术规范GB/T 50801 可再生能源建筑应用工程评价标准DZ/T 0225 浅层地热能勘查评价规范 DZ/T 0148 水文地质钻探规程DZ/T 0225 浅层地热能勘查评价规范DB41/T 597 PVC-U管成井技术规范3 术语和定义3.1浅层地热能 shallow geothermal energy是指地表以下一定深度范围内（一般为恒温带至200 m埋深），温度低于25，在当前技术经济条件下具备开发利用价值的地球内部的热能资源，浅层地热能是地热资源的一部份
8、。3.2地源热泵系统 ground-source heat pump system以岩土体、地下水或地表水为地温热源，由水源热泵机组、地热能交换系统、建筑物内系统组成的供热空调系统。根据地热能交换系统形式的不同，地源热泵系统分为地埋管地源热泵系统、地下水地源热泵系统和地表水地源热泵系统。GB/T 50366-2005，定义2.0.13.3抽水井 production well用于从地下含水层中取水的井。GB/T 50366-2005，定义2.0.193.4回灌井 injection well用于向含水层灌注回水的井。一般情况回灌井结构同抽水井，可互换使用。注： 改写GB/T 50366-200
9、5，定义2.0.20。3.5回灌试验 rejection test向井中连续注水，并记录水位、水量的变化来测定含水层渗透性和水文地质参数的试验。DZ/T 0225-2009，定义3.103.6U形管 U pipe将两根一定长度的PE或PB管在地面平行连接下入钻孔中，形成U形回路，用于热交换。常用有单U形管或双U形管。3.7垂直地埋管钻孔 borehole of vertical buried pipe用于下入和安放地下土壤换热器（单U形管或双U形管）的钻孔。3.8回填材料 backfill material U形管下入地下钻孔后需要回填固定的材料，一般选择钻孔排出的岩屑、砂粒或具有较好热物性的
10、混合材料。4 地下水源井设计4.1 一般要求设计地下水源井时，应明确以下主要内容： 水源热泵机组制冷、制热功率； 确定工作区浅层地下水静水位埋深、含水层结构等； 单井出水量、回灌量、井数要求等； 可供建设水源井的场地面积； 抽水井与回灌井之间井间距； 用户的其他要求等。4.2 井管选择井管包括：井壁管、过滤管和沉淀管。井壁管选择应根据地层、井深、井径、水质和经济性等选用；过滤管应根据含水层类型、水质和井深选用；沉淀管根据钻进地层情况和井深选择。在同一井内金属井管（井壁管、过滤管、沉淀管）材质宜一致。4.2.1 井壁管选择浅层地热能常用井壁管类型选择见表1。地质和水文地质条件允许情况下推荐选择P
11、VC-U塑料管，常见PVC-U塑料井管力学性能和规格见附录A。表1 井壁管类型选择井管类型井管特性使用条件孔深水质铸铁井管抗压强度较高、抗拉强度较低，与普通钢管相比腐蚀结垢速度较慢，管材重量大，价格适中，使用寿命较长。300m适用于一般水质的水井中使用。普通钢管材料综合力学性能指标较好、强度高，腐蚀与结垢速度较快性能，管材重量较铸铁管低，价格适中。1200mPVC-U井管抗腐蚀和结垢性能好，重量轻，价格适中，成井方便，使用寿命长（50a）。600m适于一般水质的水井和腐蚀性较大的水井中。水泥井管耐腐蚀，管材重量大，价格低，强度低。200m4.2.2 过滤管选择浅层地热能常用过滤管类型选择见表2
12、。地质和水文地质条件允许情况下推荐选择铣缝式PVC-U过滤管。表2 过滤管类型选择过滤管类型材料过滤管特性适用条件缠丝过滤管（圆形或梯形丝）钢制适用较大孔深，可根据水质选择缠丝的材料和断面形状，具有较好的挡砂透水性能；加工成本较高，孔隙率低。与管外填砾配合，适用于第四系和基岩含水层，若能按水质选择骨架管和缠丝材料，可用于各种水质水井中。铸铁PVC-U桥式过滤管钢制适用于中深孔或浅孔，滤缝为桥式结构，不易堵塞，透水性好，加工方便，孔隙率较高。与管外填砾配合，适用于第四系和基岩含水层。不锈钢条缝过滤管钢制过滤管孔隙率大、透水性能好，加工方便。只适用于粗颗粒含水层和基岩裂隙含水层水井中。PVC-U直
13、接在管体垂向或横向铣缝（0.75mm），有良好的防腐蚀性能，成本较低。与管外填砾配合，适用于第四系地层，尤其适用于腐蚀性较大的水井中。包网过滤管混凝土管用竹帘、棕皮或尼龙网包裹在带孔的混凝土管外，起到挡砂作用，有良好的防腐蚀性能。贴砾过滤器钢衬滤料和过滤管粘为一体，具有良好的挡砂、透水性能，应根据含水层颗粒大小，选择相应的滤料规格的过滤管。根据水质选择骨架管可适用于各种水质的水井中，尤其适用于填砾困难的粉细砂含水层水井。塑衬4.2.3 沉淀管选择沉淀管是指抽水井或回灌井中过滤器下部的井管，用于沉淀井内砂粒、腐蚀结垢物等固体。可选择与井壁管同材质的管材作为沉淀管。4.3 抽水井、回灌井布置及数量
14、设计抽水井、回灌井的布置和数量应根据地下水流场、渗透率、温度变化情况及建筑物的冷热负荷量和水文地质参数的计算确定。4.3.1 布置方式抽水井、回灌井的布置方式分为线状布井和面状布井，其中线状布井分为直线形布井和折线形布井，布置时根据场地情况确定。4.3.1.1 直线形布井直线形布井可参照以下原则： 天然地下水力坡度方向垂直于抽水井、回灌井连线，回灌井位于抽水井同一侧。 天然地下水力坡度方向垂直于抽水井、回灌井连线，回灌井分别位于抽水井两侧。 天然地下水力坡度方向平行于抽水井、回灌井连线，回灌井位于抽水井同一侧，水力坡度方向由抽水井指向回灌井。4.3.1.2 折线形布井折线形布井可参照以下原则： 天然地下水力坡度方向由抽水井指向回灌井，回灌井位于抽水井一侧。 天然地下水力坡度方向由抽水井指向其中一口回灌井，回灌井位于抽水井两侧。4.3.1.3 面状布井以垂向补给为主、径流条件较差地区，可面状布井。4.3.2 数量设计抽水井数量根据水量、水温、当地气候条件、地源热泵机组需要的换热量确定。回灌井必须确保置
