В водоносных горизонтах, представленных песками, часто применяют фильтры, у которых трубчатые каркасы (дырчатые, щелевые и др.) обтянуты сетчатой тканью. Основное назначение сетчатых фильтров - обеспечить про­пуск воды в скважины, оборудованных трубами малого диаметра, не прибегая к устройству гравийных обсыпок.Существует неправильное представление, что фильтровая сетка должна изолировать внутреннюю часть фильтра от окружающей его породы. Поэтому часто устанавливают фильтр мелкого плетения, без надобности в ней. Такая практика нередко приводит к отрицательным результатам: песок в сква­жину не поступает, но одновременно препятствует поступлению сквозь гус­тую сетку фильтра достаточного количества воды.

Для фильтров применяют сетки галунного, каперного и простого (квадрат­ного) плетения.

В зависимости от состава водоносной породы для устройства фильтров применяют 12 номеров проволочной фильтровой латунной сетки (га­лунного плетения). Из сеток галунного плетения наиболее распространены сет­ки следующих размеров: 6/40, 6/70, 7/70, 10/75, 10/90, 12/90, 14/100, 16/100, 16/130 и 18/130. В этих цифрах числитель обозначает количество вертикальных проволок основы, а знаменатель - горизонтальных проволок утка на 1 квадрат­ный дюйм -26x26 мм² (английский дюйм). Большое разнообразие водоносных пород вызывает необходимость подбора различных типов и размеров сетки. Из этого следует, что во всех случаях сетки должны подбираться в соответствии с составом и свойствами горных пород.

Пробы породы, если водоносный горизонт сложен песком; 30.. .40%, если кен мелким гравием; 20...25%, если сложен весьма крупным гравием. 0з сказанного выше видно, что размер сетки для фильтра можно правильно выбрать только опытным путем. Для этого необходимо знать размер частиц, из которых состоит водоносная порода или, другими словами, произвести простейшим способом анализ состава этой породы по крупности.     

Размер преобладающих частиц водоносной породы можно приближенно определить при помощи лупы на клетчатой миллиметровой бумаге. С помощью лупы легко определить частички размером до 0,1 мм, приняв площадь в 100 мм  за 100%, можно ориентировочно определить процентное соотношение частиц по-I роды различных размеров.

Можно использовать и следующий прием определения размеров частиц породы. Просушивают 1...2кг средней пробы водоносного песка, заполняют сухим песком тонкий чайный стакан (такой стакан имеет объем 250 см³ и высоту 8,5 см) и просеивают песок из стакана через сетку, которую намечено использовать для фильтра. После просеивания остаток на сите снова высыпаю в стакан, а сверху насыпают песок, прошедший через сетку. Граница между двумя слоями песка различной крупности должна быть строго горизонтальной. Для лучшего разделения их первый слой песка можно покрыть папиросной бумагой. Измерив высоту каждого слоя линейкой с делениями и приняв всю высоту песка в стакане за 100%, нетрудно подсчитать процент водоносной по роды, прошедшей через сетку.

На основании этих данных можно судить о пригодности для фильтра имеющейся сетки или о необходимости замены другого размера.

Для песчаных водоносных слоев следует применять галунные сетки номеров 6/40, 7/70 и 10/90. Для очень крупных песков, гравия и гальки выбирают редкую сетку квадратного плетения с диаметром отверстий 1... 4 мм.

Для неравнозернистого песка с примесью крупных частиц целесообразно применять редкую сетку с крупными отверстиями киперного плетения; сквозь нее должно проходить 40- 60% мелких частиц песчаной породы. Для мел­ких песков с примесью (30-40%) крупных и средних зерен целесообразно при­менять галунные сетки крупных размеров.

Даже правильно подобранная фильтровая сетка в течение некоторого времени при откачке скважины должна пропускать определенное количество породы, которую необходимо своевременно удалять из отстойника и фильтр иначе фильтр будет работать не на полную свою длину и не пропустит нормальное количество воды.

Фильтр с сетчатой водоприемной, поверхностью - одна из старейших и наиболее употребляемых конструкций.

Несмотря на ряд отрицательных сторон, присущих сетчатым фильтрам, дл тельное применение их объясняется некоторыми технико-экономическими преимуществами, которые делают эти конструкции наиболее простыми и доступными для оборудования буровых скважин.Как известно, рабочая часть сетчатого фильтра, состоит из опорного каркаса, представляющего собой металлическую дырчатую или щелевую трубу проволочной спирали или подкладочной сетки с крупными ячейками, подкладываемых на опорный каркас для обеспечения более свободного доступа вода к отверстиям фильтра; фильтрующей сетки, которой покрывается каркас.

Сетчатые фильтры   обладают следующими преимуществами.

Их можно устанавливать в скважинах на любую глубину. Минимальная разность в диаметрах между обсадной колонной и каркасом фильтра составляет 50 мм. Изготовлять фильтры можно централизованно или на месте сооружения скважин. Изготовлять фильтры и устанавливать их в скважину могут буровые мастера средней квалификации.Кроме того, сетчатые фильтры позволяют использовать воду из рыхлых пород с широким диапазоном их гранулометрического состава и ускоряют производство буровых работ.Извлечение сетчатого фильтра из скважины для ремонта значительно проще, чем фильтров других конструкций.Однако перечисленные достоинства не делают сетчатые фильтры универсаль­ными. Они имеют и ряд отрицательных сторон.

 Сетчатые фильтры изготовляются из дефицитных материалов (медь, латунь, олово), Они обладают большой сопротивляемостью и уменьшают дебит скважин. Для водоносных тонкозернистых песков (плывунов) сетчатые фильтры непригод­ны, так как в мелких сетках наблюдается механическое засорение ячеек сетки, рез­ко повышающее гидравлическое сопротивление.При употреблении разноименных металлов (медь или латунь на стальной трубе) фильтр разрушается под влиянием электрохимического воздействия. Кроме того, в некоторых гидрохимических условиях выделяющиеся соли могут закупорить (зацементировать) сетку фильтра.При эксплуатации железистых и карбонатных вод иногда в небольшой про­межуток времени происходит закупорка ячеек сетки, и скважины уменьшают свою производительность часто в два-три раза, что вызывает необходимость замены фильтра или перебуривания скважин. Таким образом, сетчатые фильтры не позволяют выявить возможный дебит скважин, маскируют эксплуатационные возможности водоносных горизонтов.

 Анализ преимуществ и недостатков сетчатых фильтров позволяет сделать вы­вод, что применение сетчатых фильтров может быть допущено для временного во­доснабжения в благоприятных гидрогеологических и гидрохимических условиях или там, где их работа проверена практикой долголетней эксплуатации.

В настоящее время изготовляются фильтры с сетками из железа, меди, латуни, нержавеющей стали, пластмасс и стекловолокна.

Из-за коррозионной неустойчивости железных сеток применение их в фильтрах, рассчитанных на длительный период действия, воспрещается.

Сетка квадратного (простого) плетения состоит из проволок одинаково­го профиля (круглого или квадратного), переплетающихся под прямым уг­лом. Этот вид сетки употребляется в фильтрах, устанавливаемых в крупнообло­мочных отложениях (гравий, галька), или в качестве под кладочной (опорной) сетки при опайке фильтров мелкими сетками со слабыми механическими свой­ствами.

Галунная (репсовая) сетка состоит из продольных проволок утолщенного сечения - основы и поперечных тонких проволок - утка. В отличие от сеток квадратного плетения уток в сетках галунного плетения состоит из проволок, плотно прижатых одна к другой, в результате чего вода, поступающая в фильтр, проходит по извилистому пути. В зависимости от характера плетения, опреде­ляемого по огибанию проволок основы утком, галунные сетки подразделяются на сетки одинарного,  полуторного и двойного плетения.

При водоснабжении в большинстве случаев пользуются галунными сетками одинарного плетения. При выборе сеток важно знать номер, по которому ори­ентировочно судят о размерах проходных отверстий, Номера сеток определяют по количеству проволок основы и утка, приходящихся на 26 мм.

Так, галунная сетка, обозначенная дробью 14/100, означает, что основа этой ткани состоит из 14 проволок, а уток из 100 проволок, приходящихся на 26 мм.Часто при определении размера проходных отверстий (ячеек) сеток того или иного номера возникают затруднения. Оказывается, что при подборе сток недостаточно знать только их номера. Номер сеток зачастую не определяет размера проходных отверстии (ячеек), подтверждается приводимыми ниже примерами. Принятый в практике способ номерного обозначения сеток не даёт их полноценной мой характеристики, так как он отражает только число проволок утка и основы. Для полной гидравлической характеристики сеток необходимо знать вид плетения, его плотность и удлинение, диаметр проволок основы и утка. Согласно установленному порядку обозначения номера сеток будут тождественными, а размеры проходных отверстий различными, причем они будут тем большими,   чем больше диаметр проволоки основы. Плотность плетения - величина, которая характеризует сближение проволок утка. Она зависит от техники плетения. При значительном нажиме гребенки станка на уток число его проволок, приходящихся на 26 мм, увеличивается, а при ослабленном нажиме - уменьшается. Плотность плетения определяет величину проходного отверстия, которое образуется между двумя смежными проволоками утка.

Удлинение плетения - величина,   характеризующая расстояние между проволоками основы. Она выражается отношением расстояния между двумя проволоками основы к их диаметру d Удлинение   считается нормальным, когда ношение d равно 5 или 6. При меньших соотношениях проходные отверстия (ячейки) укорачиваются, а при больших - удлиняются. Уменьшение или увеличение размера удлинения против нормального ухудшает гидравлическую пористость галунных сеток.Размер проходных отверстий в сетках галунного плетения зависит от ряда ве­личин. Определение последних весьма трудоёмко. Поэтому при выборе сеток для фильтра целесообразно производить просеивание водоносных пород (песков) че­рез набор сеток. Такой метод позволяет учитывать форму зерен водоносных по­род, а также их механический состав.Применение в фильтрах скважин разноименных металлов (меди и железа) приводит к процессам электрохимической коррозии, что неблагоприятно отра­жается на их работе.

Киперная (саржевая) сетка. Проволоки основы и утка этой сет­ки перекрещиваются между собой так же, как у квадратного плетения, с той лишь разницей, что проволоки одного направления переплетаются через две или три проволоки другого направления (основы). Места переплетения каждой из последующих проволок сдвигаются на одну или две пары. При та­ком плетении сетка получается более эластичной.В киперных сетках е отверстиями квадратного сечения расчёт их размера производится по формуле, приведенной для с-к квадратного плетения.Размеры киперных сеток с отверстиями прямоугольного сечения обозна­чаются двойным номером. При этом диаметры проволок утка и основы могут иметь различную толщину.В практике водоснабжения наибольшее распространение имеют галунные сетки, применяемые для мелко и среднезернистых песков, а также сетки квад­ратного плетения для разно- и крупнозернистых песков. Киперные С. при­меняются сравнительно редко.

Хотите узнать  способ бурения скважин в геологии своей площадки, обращайтесь в ООО "Буровики" - лидер на рынке изысканий в Москве и Московской области.