Sposób zamykania warstw wodonośnych zawiesiną TermorotaS

Przy przewiercaniu warstw wodonośnych może nastąpić łączenie i przenikanie wód z jednej warstwy wodonośnej do drugiej. Sytuacja taka jest możliwa wyłącznie wskutek nierównowagi ciśnień występujących w otworze wiertniczym. Podczas wiercenia otworu przy pomocy płuczki wiertniczej   gradient ciśnienia wód z horyzontów wodonośnych jest równoważony przez gradient ciśnienia płuczki wiertniczej. Odpowiednią stabilność ściany otworu zapewnia lepkość płuczki oraz jej gęstość.  Taki stan równowagi uniemożliwia dopływ wód  do otworu w trakcie wiercenia i podczas instalacji sondy. 

Niniejszą dokumentację geologiczną sporządzono na zlecenie Zespołu Szkół Centrum Kształcenia Rolniczego w Golądkowie, z siedzibą w Golądkowie 41G, 06-120 Winnica

Do ogrzewania c.w.u. oraz c.o. budynku Szkoły na terenie Zespołu Szkół Centrum Kształcenia Rolniczego w Golądkowie (działka nr ewid. 17/33), projektowano zastosować pompę ciepła typu solanka/woda o mocy grzewczej 258 kW, chłodniczej 193,5 kW. Energia zasilania pozyskana będzie z gruntu poprzez 64 otworów wiertniczych wykonanych w celu wykorzystania ciepła Ziemi o głębokości 100 m każdy, w których zamontowane zostały U-rurki PEØ40 mm, wypełnione 25-procentowym roztworem glikolu propylenowego i wody. Pionowe kolektory gruntowe służyć będą jako dolne źródło energii pracujące w zamkniętym systemie cyrkulacyjnym z mieszanką glikolową.

Prace wiertnicze przeprowadziła firma „SATOR” Grzegorz Skowroński, 26–900 Kozienice-Nowiny, ul. Wspólna 10 w okresie luty-kwiecień 2014 r., na podstawie Projektu robót geologicznych na wykonanie otworów wiertniczych w celu wykorzystania ciepła Ziemi, dla budynku Szkoły Zespołu Szkół Centrum Kształcenia Rolniczego w Golądkowie, na dz. Nr ew. 17/33, sporządzonego w kwietniu 2012 r.

Niniejszą dokumentację sporządzono na podstawie Rozporządzenia Ministra Środowiska z dnia 15 grudnia 2011 r. w sprawie szczegółowych wymagań dotyczących innych dokumentacji geologicznych (Dz.U. nr 282, Poz. 1656).

Po zapuszczeniu sondy  do otworu otwór jest wypełniony przy pomocy zaczynów wielofunkcyjnych. Technologia wypełniania otworu wierconego pod pompy ciepła przypomina technologie likwidacji otworu poprzez cementowanie otworu do wierzchu, powodując całkowite odcięcie poziomów wodonośnych od siebie. Zaczyn jest zatłaczany w postaci zawiesiny a następnie wiąże tworząc barierę mechaniczną i hydrauliczną.

Do stworzenia warstwy  izolacyjnej  przewierconych warstw wodonośnych stosuje się zaczyny uszczelniające które stanowią w odwierconym odwiercie szczelną przegrodę hydroizolacyjną wypełniając zwierconą przestrzeń górotworu.   Głównym czynnikiem decydującym o przydatności materiału z którego wykonane jest wypełnienie odwiertu jest jego zdolność do wytworzenia bariery wodoszczelnej.  Zdolność ta określana jest za pomocą współczynnika filtracji „k”.

Wartość współczynnika filtracji dla bariery stworzonej przy pomocy korka cementowego który jest powszechnie  stosowaną metodą likwidacji otworów w wierceniu głębokim   rzadko jest niższa niż   1*10-8m/s. Poniżej tej wartości materiał wypełniające uważa się za   nieprzepuszczalne dla wody.

Zastosowana zawiesina TermorotaS  do wypełnienia odwiertu jest wprowadzona iniekcyjnie od dołu odwiertu przez przewód wiertniczy  przy pomocy specjalnej dedykowanej  do tych prac  pompy iniekcyjnej . Pompa ta zatłacza zaczyn kontrolując ilość dodawanej wody, ciśnienie zatłaczania,  gęstość.  Podczas wypełniania odwiertu od dołu zaczyn wypiera płuczkę wiertniczą z odwiertu przez co nie zachodzi obawa przerwania uszkodzenia stabilności ścianek przewiercanych warstw wodonośnych, pozwalając wypełnić otwór do wierzchu.

Zawiesina uszczelniająco wypełniająca TermorotaS posiada współczynnik filtracji mniejszy niż   1,9*10-10m/s  dzięki iłowo – cementowemu spoiwu stanowi układ lepko plastyczny dzięki czemu nie narusza układu otaczającego ich środowiska. Cecha ta jest charakterystyczna w całym czasie wiązania zaczynu i nie pozwala na wymywanie spoiwa ze szczelin i krasowych połączeń podziemnych wód. Zawarte drobno dyspersyjne frakcje iłowe zapewniają jej wysoką szczelność.