[發(fā)明專利]一種地下水監(jiān)測井建井用止水材料及制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310646247.6
• 申請日: 2013-12-04
• 公開（公告）號: CN104692734A
• 公開（公告）日: 2015-06-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬志飛;袁志業(yè)
• 申請（專利權(quán)）人: 北京德瑞科森環(huán)保科技有限公司
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04;C04B14/10;C04B111/27
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 宋焰琴

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于地下水污染監(jiān)測技術(shù)范疇，具體涉及一種地下水監(jiān)測井建井過程中用止水材料。

本發(fā)明還涉及制備上述地下水監(jiān)測井建井用止水材料的方法。

背景技術(shù)

近年來我國地下水污染問題十分突出，引起了社會、民眾的廣泛關(guān)注和國家環(huán)保管理部門的高度重視，開展地下水污染監(jiān)測是我國地下水污染防治工作的重要任務(wù)之一，地下水采樣技術(shù)是地下水監(jiān)測的核心，而建設(shè)科學(xué)規(guī)范的地下水監(jiān)測井，是保障地下水代表性樣品采集、準(zhǔn)確檢測重要前提條件。

監(jiān)測井技術(shù)是地下水污染調(diào)查的基礎(chǔ),通過它可以確定地下水污染物的成分、分布范圍以及遷移路徑等許多重要參數(shù)，目前，按照建井方式的不同，地下水監(jiān)測井分為：

（1）叢式監(jiān)測井；

（2）巢式監(jiān)測井；

（3）連續(xù)多通道監(jiān)測井；

（4）Waterloo監(jiān)測井；

（5）Westbay?MP監(jiān)測井。

為了防止各地層中的地下水發(fā)生竄層顯現(xiàn)，所有的監(jiān)測井建井過程中均需要進(jìn)行止水處理，有些可以實(shí)現(xiàn)分層監(jiān)測的監(jiān)測井在設(shè)置過程中還需分層止水。目前，常用的地下水監(jiān)測井止水材料是膨潤土，在成井過程中，由于膨潤土的下沉速度小，膨脹速率快，常常出現(xiàn)其無法到達(dá)設(shè)計位置就已經(jīng)完全膨脹，無法下沉，導(dǎo)致成井失敗，因此，需要針對地下水監(jiān)測井建井特點(diǎn)，研究開發(fā)適合的止水材料。監(jiān)測井止水材料應(yīng)具備：

（1）較高的密度，使其在水中具有較快的下沉速度；

（2）較小的膨脹速度，減少其下沉過程中浮力的增加，保障其下沉速度；

（3）合適的膨脹容，大膨脹容的止水材料的膨脹會對管壁造成擠壓，造成井管變形或者彎曲，小膨脹容的止水材料，難以形成隔水層，喪失止水能力；

（4）無污染，止水材料本身不給地下水環(huán)境造成二次污染。

因此，如何制備一種低成本、高密度以及合適膨脹容的環(huán)保止水材料是地下水建井技術(shù)發(fā)展面臨的技術(shù)難題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供一種地下水監(jiān)測井建井用止水材料。

本發(fā)明的又一目的在于提供制備上述地下水監(jiān)測井建井用止水材料的方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的地下水監(jiān)測井建井用止水材料，為顆粒狀，其成分和質(zhì)量比為：黃土:球粘土:膨潤土:水泥:石英砂=1:0.05-0.10:0.07-0.14:0.004-0.007:0.005-0.008；

密度為1.5-1.9g/cm³，膨脹容為2-4mL/g，2h吸水率為140-200%，在水中的平均下沉速度為14-17m/min，膨脹后滲透系數(shù)為4×10^-7m/s-10×10^-7m/s。

所述的地下水監(jiān)測井建井用止水材料，其中，顆粒的平均粒徑為6.0-10mm。

所述的地下水監(jiān)測井建井用止水材料，其中，黃土的成分和質(zhì)量比：SiO₂45-52%，Al₂O₃8-15%，CaO7-10%，F(xiàn)e₂O₃4-5%，MgO2-3%，K₂O2%，有機(jī)質(zhì)組分1%；

球粘土的成分和質(zhì)量比：氧化鋁17-35%，氧化硅45-74%，氧化鐵0.5-1.6%，氧化鈦0.6-1.4%，2微米以下顆粒70%以上；

膨潤土為2:1型鈣基膨潤土，其蒙脫石含量為80-90%；

水泥為硅酸鹽水泥；

石英砂中0.20-0.15mm粒級占質(zhì)量比70%，0.15-0.09mm粒級占質(zhì)量比30%。

本發(fā)明提供的制備地下水監(jiān)測井建井用止水材料的方法：

1）黃土、球粘土和膨潤土分別烘干或者自然風(fēng)干至含水率為9-13%，并研磨成粉狀；

2）將粉狀的黃土、球粘土、膨潤土、水泥和石英砂按照質(zhì)量比為1:0.05-0.10:0.07-0.14:0.004-0.007:0.005-0.008均勻混合，灑水成潤濕狀；

3）將混合物擠出造粒，平均粒徑為6-10mm，擠出速度為8-10r/min，所得的顆粒自然晾干。

所述的方法，其中，造粒是通過擠出滾圓造粒機(jī)進(jìn)行造粒進(jìn)行造粒。

所述的方法，其中，所得的顆粒在通風(fēng)條件下自然晾干。