鑿井是開(kāi)采地下水的主要手段之一。清咸豐十年（1860年），英商在黃浦江畔旗昌洋行開(kāi)鑿第一口井（深76.8米），至民國(guó)初年，開(kāi)掘深井已有150多處。但鑿井設(shè)備和技術(shù)落后，除了少量日本人的鑿井隊(duì)伍采用蒸汽機(jī)為動(dòng)力外，國(guó)人大多采用古代打自流井的機(jī)具鑿井，勞動(dòng)強(qiáng)度大，但成本低。后改用鐵管作鉆桿回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，人力推動(dòng)鉆桿旋轉(zhuǎn)，用人力卷?yè)P(yáng)機(jī)提升鉆具，泥漿泵循環(huán)泥漿。直到抗日戰(zhàn)爭(zhēng)勝利后，才有少數(shù)鑿井隊(duì)使用電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)提升鉆具，使用發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)鉆進(jìn)。洗井使用單缸空壓機(jī)。1956年，公私合營(yíng)后成立的上海市鑿井公司，開(kāi)始制造250型轉(zhuǎn)盤(pán)鉆機(jī)，鑿井才開(kāi)始擺脫“人推磨”的現(xiàn)象。60年代后期，上海探礦機(jī)械廠、建工部鄭州鉆探機(jī)械廠，先后設(shè)計(jì)制造了SPJ-300型鉆機(jī)和紅星300、紅星400型轉(zhuǎn)盤(pán)鉆機(jī)，并制造了與上述鉆機(jī)配套的B-850型和“紅星號(hào)”泥漿泵，鑿井工程基本上實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化。
一、大口徑松散層供水井
50年代，開(kāi)鑿供水井按照蘇聯(lián)的規(guī)定，鉆探、成孔中禁用泥漿。因此，在上海水文地質(zhì)勘察中，面對(duì)巨厚的松散土層（300～400米），只能采用沖擊、套管跟管鉆進(jìn)方法，這樣做成本高、工期長(zhǎng)，而且鉆進(jìn)和起拔套管難。當(dāng)時(shí)，上海第一批5個(gè)勘探孔，均采用套管沖擊鉆進(jìn)，費(fèi)工費(fèi)時(shí)，最深的1個(gè)孔僅拔套管就用了1年3個(gè)月。
1958年，上海勘察院開(kāi)展在水文地質(zhì)勘探中應(yīng)用泥漿鉆探的研究。內(nèi)容包括鉆進(jìn)方法，合理的泥漿指標(biāo)，成井工藝，特別是洗井方法，以消除采用泥漿后，對(duì)測(cè)定水文地質(zhì)參數(shù)的影響，以及采用套管護(hù)壁與泥漿護(hù)壁取得的水文地質(zhì)參數(shù)的對(duì)比。研究成果表明，在上海地區(qū)采用大口徑回轉(zhuǎn)泥漿鉆進(jìn)是較為適宜的，完成300～400米的井，比其他鉆進(jìn)方法速度快、成本低。只要遵循研究成果所規(guī)定的成孔、成井工藝，泥漿鉆探可以用于水文地質(zhì)勘探，所測(cè)得的各項(xiàng)水文地質(zhì)參數(shù)與不使用泥漿鉆進(jìn)所測(cè)得的參數(shù)一致。70年代后期，太倉(cāng)自來(lái)水廠鑿井?dāng)?shù)口（地層與上海一致），堅(jiān)持按規(guī)定的成孔、成井工藝施工的井，單井出水量都在2000立方米/日以上，其中1口井沒(méi)有按規(guī)定的成孔、成井工藝施工，井過(guò)濾器為泥漿堵死，抽水?dāng)?shù)月，水量每天僅幾十立方米，相差一百倍。上海地區(qū)數(shù)百口井中，凡堅(jiān)持按成孔、成井工藝施工的單井水量大，水位下降小。否則不是井的出水量小，就是水的含砂量大，給使用帶來(lái)困難，甚至影響環(huán)境?？偨Y(jié)出的下列成井工藝流程為提高鑿井質(zhì)量積累了經(jīng)驗(yàn)：終孔后需進(jìn)行修孔，用鉆進(jìn)的鉆頭，自上而下掃孔，修正孔壁，括去泥皮，測(cè)定孔徑、孔斜。修孔達(dá)到孔底后，要沖孔并調(diào)整泥漿比重和含砂量，使井內(nèi)泥漿上下均勻，不含泥塊，含水量達(dá)到規(guī)范要求。在下過(guò)濾器前，應(yīng)先將過(guò)濾器在地面配好并編號(hào)、按序下入孔內(nèi)。過(guò)濾上口密封后，從過(guò)濾器外逐步稀釋泥漿到比重1.05左右。按設(shè)計(jì)填入規(guī)定粒徑的填礫。填礫上部用粘土球止水，然后用粘性土填到地面，將孔封閉以免地表污水流入。化學(xué)、物理洗井，用活塞與空壓機(jī)反復(fù)洗井。洗井結(jié)束后，處理沉淀砂，抽水試驗(yàn)，取水樣，測(cè)水的含砂量后下泵驗(yàn)交。
在60年代研究成果的基礎(chǔ)上，經(jīng)長(zhǎng)期實(shí)踐又不斷補(bǔ)充完善，改進(jìn)了鉆頭，增設(shè)了保徑圈，運(yùn)用“鉆具一次彎曲”理論控制鉆壓及合理泥漿指標(biāo)的采用等。這項(xiàng)研究成果已為國(guó)內(nèi)外的水文地質(zhì)專(zhuān)家所接受，沖破了水文地質(zhì)勘探中，不允許采用泥漿鉆探的規(guī)定。
深井開(kāi)采中，過(guò)濾器是重要的環(huán)節(jié)。1958年以前，上海深井過(guò)濾器的設(shè)計(jì)很落后，由于本地區(qū)含水層顆粒很細(xì)，為了防止砂粒進(jìn)入井內(nèi)，穿孔過(guò)濾器外面包棕皮，孔徑比過(guò)濾器外徑大50毫米左右，終孔后，過(guò)濾器下入孔內(nèi)洗井即成井，由于抽水后，砂子嵌在棕皮的小孔內(nèi)，最終井出水量越來(lái)越少，因而報(bào)廢，井的使用壽命平均只有5.2年，最短的1.3年，最長(zhǎng)的不超過(guò)7年。1958年，上海勘察院和建工部西安鑿井公司上海工程處都采用礫石過(guò)濾，井的出水量大，動(dòng)水位下降小，含砂量同樣可以達(dá)到要求，井的使用壽命增加，在上海得到推廣。這種礫石過(guò)濾器是由纏有梯形銅絲的穿孔管和外面填有50～100毫米厚、粒徑為含水層顆粒平均直徑6～12倍的小礫石組成，礫石起到阻止含水層中的砂粒進(jìn)入井內(nèi)，穿孔纏絲過(guò)濾器起到阻止填礫進(jìn)入井內(nèi)，使井四周地下水流入井內(nèi)的水力環(huán)境大大改善。80年代后期，引進(jìn)聯(lián)邦德國(guó)設(shè)備制作的橋式過(guò)濾器，進(jìn)一步代替了穿孔纏絲過(guò)濾器，使井的進(jìn)水阻力進(jìn)一步改善，過(guò)濾器成本也進(jìn)一步降低。
二、大口徑基巖供水井
在山區(qū)，尤其是在喀斯特發(fā)育的地區(qū)，在砂、礫巖的斷層破碎帶和在灰?guī)r與火成巖的接觸帶找水，往往單井出水量很大，可達(dá)2000～10000立方米/日，小口徑井是不能滿(mǎn)足生產(chǎn)要求的。1962年，建工部給水排水設(shè)計(jì)院直屬華東水文地質(zhì)大隊(duì)，自行設(shè)計(jì)、制造168～425毫米的大口徑巖心鉆具。1963年，在杭州飯店西湖古生代石灰?guī)r中開(kāi)鑿了第一口大口徑基巖井，最初采用硬質(zhì)合金鋼鉆頭鉆井，效率低，小口徑鉆進(jìn)用的鋼砂（直徑1.5～2毫米）粒徑太小，大粒徑（3～5毫米）鋼砂當(dāng)時(shí)市場(chǎng)上還沒(méi)有供應(yīng)，只能采用碎玻璃屑（3～5毫米）作研磨材料，后來(lái)基巖井開(kāi)鑿數(shù)量多了，就用白口鐵加工3～5毫米的鋼砂，鉆進(jìn)效率大大提高。70年代初，在山東萊蕪電廠十幾口井施工中，采用鋼粒鉆進(jìn)，效率進(jìn)一步提高。杭州飯店巖石井成井的關(guān)鍵之一，是封閉上部第四系的土層，不使井四周土層向井內(nèi)流動(dòng)，以免地面坍塌。
在杭州空軍療養(yǎng)院的鑿井中，遇到溶洞中大量砂、石隨抽水擁入井內(nèi)，將井填塞。后采用下長(zhǎng)巖粉管泥泵送清水清孔，撈出砂、石，然后根據(jù)砂、石的粒徑設(shè)計(jì)過(guò)濾器，有的是骨架（不纏絲），有的穿孔纏絲（和松散砂層一樣處理），把過(guò)濾器送到出泥砂的溶洞部位，抽水后，砂、石擠在過(guò)濾器外面，形成反濾層，又把過(guò)濾器擠住，再退出鉆桿，復(fù)活了一口井。
在華東地區(qū)很多地方，喀斯特發(fā)育巖層埋藏淺，與第四系松散土層有直接聯(lián)系，抽水后上覆土層中泥砂通過(guò)溶斗進(jìn)入溶洞，流入井內(nèi)，造成井四周地面塌陷，房屋裂縫。江蘇宜興三疊系青龍灰?guī)r中，這種現(xiàn)象很普遍，當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)部門(mén)稱(chēng)該含水層不可開(kāi)采。上?？辈煸航邮荞v宜興部隊(duì)營(yíng)房鑿井任務(wù)后，根據(jù)斷層面傾斜方向的特點(diǎn)，把井布置在距斷層一定的距離，取深部溶洞中的水，然后把上部淺層溶洞封閉，取得較好的效果。
三、超大口徑污水處理井
上海超大口徑井的發(fā)展是與深井曝氣污水處理技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)成功聯(lián)系在一起的。深井曝氣處理污水工藝的主體設(shè)備是埋在地下50～100米、直徑為1～6米的槽體。直徑3米以?xún)?nèi)的槽體均為鋼質(zhì)。需要先鉆鑿一大于槽體外徑40厘米左右的鉆孔，將槽體沉入孔內(nèi)。利用設(shè)備輕便的工程鉆機(jī)開(kāi)鑿超大口徑井可以大大節(jié)省成本。這里指的超大口徑井指的是利用工程鉆機(jī)開(kāi)鑿孔徑在1米以上的鉆孔。
1983年，上海市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究所（簡(jiǎn)稱(chēng)上海環(huán)保所）與上海啤酒廠協(xié)作用深曝處理啤酒廢水，北京市政設(shè)計(jì)院研究所與東北制藥廠協(xié)作用深曝處理制藥廢水均通過(guò)中試鑒定，特別是上海環(huán)保所研究成功的氣提循環(huán)式深層曝氣污水處理工藝更具獨(dú)創(chuàng)性。工藝成功了，要用比較低的費(fèi)用，開(kāi)鑿一米以上的孔，下入直徑大，80～100米長(zhǎng)的槽體，難度很大。為將研究成果投產(chǎn)見(jiàn)效，上海勘察院與上海環(huán)保所合作，首先確定在上海益民食品一廠南翔車(chē)間，研究開(kāi)鑿一只孔徑1.2米、深85米的鉆孔，下入外徑0.97米的槽體。由于鉆機(jī)扭矩不夠，采用降低鉆機(jī)轉(zhuǎn)速，控制給進(jìn)速度，多級(jí)鉆擴(kuò)方法來(lái)解決。鉆頭設(shè)計(jì)是關(guān)鍵，特別是最后一級(jí)鉆頭，原把翼片焊在直徑114毫米的鉆桿上，由于翼片長(zhǎng)，彎矩大，鉆進(jìn)時(shí)翼片易斷。后改用大口徑的芯子，焊上3個(gè)帶支撐翼片，使其抗彎能力加強(qiáng)，鉆進(jìn)獲得成功。為克服安裝槽體時(shí)的浮力，槽內(nèi)注入泥漿，減小槽內(nèi)外液面差，使槽體順利安裝就位。
上海明膠廠青浦嵩山分廠曝氣槽外徑達(dá)1.7米，加上混凝土保護(hù)層外徑達(dá)1.78米，長(zhǎng)101米，于1988年1月安裝就位。上?？辈煸撼袚?dān)了鉆孔開(kāi)鑿和槽體安裝任務(wù)，開(kāi)鑿鉆孔孔徑2.0米，深101米。采用紅星400型鉆機(jī)2～3臺(tái)，與BW850泵并聯(lián)，正循環(huán)兩級(jí)鉆擴(kuò)成孔，自行設(shè)計(jì)了大直徑翼片鉆頭。超大口徑井的鉆進(jìn)，采用正循環(huán)鉆進(jìn)的難題是泥漿上返速度小，大大小于規(guī)定的允許值，理論計(jì)算只有0.005～0.007米/秒，施工中采用加大泥漿流量，控制鉆速，長(zhǎng)時(shí)間沖孔和提高泥漿密度等辦法，取得成功。采取上述措施后，在常州253廠孔徑2.5米、深43米的鉆孔中，采用正循環(huán)鉆進(jìn)也取得成功。
1991年5月，上?？辈煸撼薪恿顺Ｖ葜扑帍S槽體外徑2.9米的深層曝氣井施工任務(wù)，原槽體長(zhǎng)100米，后改為77米和49.79米兩個(gè)，采用上海探礦機(jī)械廠GPS-30型工程鉆機(jī)，孔徑3.2米，泵吸和氣舉反循環(huán)兩級(jí)鉆擴(kuò)和一次成孔。常州制藥廠曝氣槽采用新型防腐劑涂料代替很厚的鋼筋水泥保護(hù)層，巨大的槽體在下沉過(guò)程中失穩(wěn)，圓形槽體被槽體內(nèi)外的水頭差壓成“∞”字形，通過(guò)這次事故，從理論到實(shí)踐上，認(rèn)識(shí)了鋼質(zhì)槽體承壓和穩(wěn)定機(jī)制，以及在下沉、試壓和生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中控制“失穩(wěn)”所應(yīng)采取的技術(shù)措施，使超大口徑井的成孔和槽體安裝技術(shù)進(jìn)入更成熟的階段。上?？辈煸簯?yīng)道宣撰寫(xiě)的《深井曝氣工程施工技術(shù)》，在1994年第七屆全國(guó)探礦工程學(xué)術(shù)會(huì)議上被評(píng)為國(guó)內(nèi)水平。
松散層中超大口徑井的成孔技術(shù)，也應(yīng)用于大直徑鉆孔灌注樁施工。超大口徑在堅(jiān)硬巖石中的成孔技術(shù)，應(yīng)用于鉆孔灌注樁作為支承樁的成孔施工。1993年，上?？辈煸涸诔袚?dān)珠海大橋部分嵌巖樁的施工任務(wù)時(shí)，設(shè)計(jì)了直徑2.2米組合式滾刀鉆頭，在花崗巖中進(jìn)入微風(fēng)化層成孔40多個(gè)，取得成功，填補(bǔ)了上海在堅(jiān)硬巖石中利用工程鉆機(jī)進(jìn)行超大口徑成孔技術(shù)的空白。
一、大口徑松散層供水井
50年代，開(kāi)鑿供水井按照蘇聯(lián)的規(guī)定，鉆探、成孔中禁用泥漿。因此，在上海水文地質(zhì)勘察中，面對(duì)巨厚的松散土層（300～400米），只能采用沖擊、套管跟管鉆進(jìn)方法，這樣做成本高、工期長(zhǎng)，而且鉆進(jìn)和起拔套管難。當(dāng)時(shí)，上海第一批5個(gè)勘探孔，均采用套管沖擊鉆進(jìn)，費(fèi)工費(fèi)時(shí)，最深的1個(gè)孔僅拔套管就用了1年3個(gè)月。
1958年，上海勘察院開(kāi)展在水文地質(zhì)勘探中應(yīng)用泥漿鉆探的研究。內(nèi)容包括鉆進(jìn)方法，合理的泥漿指標(biāo)，成井工藝，特別是洗井方法，以消除采用泥漿后，對(duì)測(cè)定水文地質(zhì)參數(shù)的影響，以及采用套管護(hù)壁與泥漿護(hù)壁取得的水文地質(zhì)參數(shù)的對(duì)比。研究成果表明，在上海地區(qū)采用大口徑回轉(zhuǎn)泥漿鉆進(jìn)是較為適宜的，完成300～400米的井，比其他鉆進(jìn)方法速度快、成本低。只要遵循研究成果所規(guī)定的成孔、成井工藝，泥漿鉆探可以用于水文地質(zhì)勘探，所測(cè)得的各項(xiàng)水文地質(zhì)參數(shù)與不使用泥漿鉆進(jìn)所測(cè)得的參數(shù)一致。70年代后期，太倉(cāng)自來(lái)水廠鑿井?dāng)?shù)口（地層與上海一致），堅(jiān)持按規(guī)定的成孔、成井工藝施工的井，單井出水量都在2000立方米/日以上，其中1口井沒(méi)有按規(guī)定的成孔、成井工藝施工，井過(guò)濾器為泥漿堵死，抽水?dāng)?shù)月，水量每天僅幾十立方米，相差一百倍。上海地區(qū)數(shù)百口井中，凡堅(jiān)持按成孔、成井工藝施工的單井水量大，水位下降小。否則不是井的出水量小，就是水的含砂量大，給使用帶來(lái)困難，甚至影響環(huán)境?？偨Y(jié)出的下列成井工藝流程為提高鑿井質(zhì)量積累了經(jīng)驗(yàn)：終孔后需進(jìn)行修孔，用鉆進(jìn)的鉆頭，自上而下掃孔，修正孔壁，括去泥皮，測(cè)定孔徑、孔斜。修孔達(dá)到孔底后，要沖孔并調(diào)整泥漿比重和含砂量，使井內(nèi)泥漿上下均勻，不含泥塊，含水量達(dá)到規(guī)范要求。在下過(guò)濾器前，應(yīng)先將過(guò)濾器在地面配好并編號(hào)、按序下入孔內(nèi)。過(guò)濾上口密封后，從過(guò)濾器外逐步稀釋泥漿到比重1.05左右。按設(shè)計(jì)填入規(guī)定粒徑的填礫。填礫上部用粘土球止水，然后用粘性土填到地面，將孔封閉以免地表污水流入。化學(xué)、物理洗井，用活塞與空壓機(jī)反復(fù)洗井。洗井結(jié)束后，處理沉淀砂，抽水試驗(yàn)，取水樣，測(cè)水的含砂量后下泵驗(yàn)交。
在60年代研究成果的基礎(chǔ)上，經(jīng)長(zhǎng)期實(shí)踐又不斷補(bǔ)充完善，改進(jìn)了鉆頭，增設(shè)了保徑圈，運(yùn)用“鉆具一次彎曲”理論控制鉆壓及合理泥漿指標(biāo)的采用等。這項(xiàng)研究成果已為國(guó)內(nèi)外的水文地質(zhì)專(zhuān)家所接受，沖破了水文地質(zhì)勘探中，不允許采用泥漿鉆探的規(guī)定。
深井開(kāi)采中，過(guò)濾器是重要的環(huán)節(jié)。1958年以前，上海深井過(guò)濾器的設(shè)計(jì)很落后，由于本地區(qū)含水層顆粒很細(xì)，為了防止砂粒進(jìn)入井內(nèi)，穿孔過(guò)濾器外面包棕皮，孔徑比過(guò)濾器外徑大50毫米左右，終孔后，過(guò)濾器下入孔內(nèi)洗井即成井，由于抽水后，砂子嵌在棕皮的小孔內(nèi)，最終井出水量越來(lái)越少，因而報(bào)廢，井的使用壽命平均只有5.2年，最短的1.3年，最長(zhǎng)的不超過(guò)7年。1958年，上海勘察院和建工部西安鑿井公司上海工程處都采用礫石過(guò)濾，井的出水量大，動(dòng)水位下降小，含砂量同樣可以達(dá)到要求，井的使用壽命增加，在上海得到推廣。這種礫石過(guò)濾器是由纏有梯形銅絲的穿孔管和外面填有50～100毫米厚、粒徑為含水層顆粒平均直徑6～12倍的小礫石組成，礫石起到阻止含水層中的砂粒進(jìn)入井內(nèi)，穿孔纏絲過(guò)濾器起到阻止填礫進(jìn)入井內(nèi)，使井四周地下水流入井內(nèi)的水力環(huán)境大大改善。80年代后期，引進(jìn)聯(lián)邦德國(guó)設(shè)備制作的橋式過(guò)濾器，進(jìn)一步代替了穿孔纏絲過(guò)濾器，使井的進(jìn)水阻力進(jìn)一步改善，過(guò)濾器成本也進(jìn)一步降低。
二、大口徑基巖供水井
在山區(qū)，尤其是在喀斯特發(fā)育的地區(qū)，在砂、礫巖的斷層破碎帶和在灰?guī)r與火成巖的接觸帶找水，往往單井出水量很大，可達(dá)2000～10000立方米/日，小口徑井是不能滿(mǎn)足生產(chǎn)要求的。1962年，建工部給水排水設(shè)計(jì)院直屬華東水文地質(zhì)大隊(duì)，自行設(shè)計(jì)、制造168～425毫米的大口徑巖心鉆具。1963年，在杭州飯店西湖古生代石灰?guī)r中開(kāi)鑿了第一口大口徑基巖井，最初采用硬質(zhì)合金鋼鉆頭鉆井，效率低，小口徑鉆進(jìn)用的鋼砂（直徑1.5～2毫米）粒徑太小，大粒徑（3～5毫米）鋼砂當(dāng)時(shí)市場(chǎng)上還沒(méi)有供應(yīng)，只能采用碎玻璃屑（3～5毫米）作研磨材料，后來(lái)基巖井開(kāi)鑿數(shù)量多了，就用白口鐵加工3～5毫米的鋼砂，鉆進(jìn)效率大大提高。70年代初，在山東萊蕪電廠十幾口井施工中，采用鋼粒鉆進(jìn)，效率進(jìn)一步提高。杭州飯店巖石井成井的關(guān)鍵之一，是封閉上部第四系的土層，不使井四周土層向井內(nèi)流動(dòng)，以免地面坍塌。
在杭州空軍療養(yǎng)院的鑿井中，遇到溶洞中大量砂、石隨抽水擁入井內(nèi)，將井填塞。后采用下長(zhǎng)巖粉管泥泵送清水清孔，撈出砂、石，然后根據(jù)砂、石的粒徑設(shè)計(jì)過(guò)濾器，有的是骨架（不纏絲），有的穿孔纏絲（和松散砂層一樣處理），把過(guò)濾器送到出泥砂的溶洞部位，抽水后，砂、石擠在過(guò)濾器外面，形成反濾層，又把過(guò)濾器擠住，再退出鉆桿，復(fù)活了一口井。
在華東地區(qū)很多地方，喀斯特發(fā)育巖層埋藏淺，與第四系松散土層有直接聯(lián)系，抽水后上覆土層中泥砂通過(guò)溶斗進(jìn)入溶洞，流入井內(nèi)，造成井四周地面塌陷，房屋裂縫。江蘇宜興三疊系青龍灰?guī)r中，這種現(xiàn)象很普遍，當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)部門(mén)稱(chēng)該含水層不可開(kāi)采。上?？辈煸航邮荞v宜興部隊(duì)營(yíng)房鑿井任務(wù)后，根據(jù)斷層面傾斜方向的特點(diǎn)，把井布置在距斷層一定的距離，取深部溶洞中的水，然后把上部淺層溶洞封閉，取得較好的效果。
三、超大口徑污水處理井
上海超大口徑井的發(fā)展是與深井曝氣污水處理技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)成功聯(lián)系在一起的。深井曝氣處理污水工藝的主體設(shè)備是埋在地下50～100米、直徑為1～6米的槽體。直徑3米以?xún)?nèi)的槽體均為鋼質(zhì)。需要先鉆鑿一大于槽體外徑40厘米左右的鉆孔，將槽體沉入孔內(nèi)。利用設(shè)備輕便的工程鉆機(jī)開(kāi)鑿超大口徑井可以大大節(jié)省成本。這里指的超大口徑井指的是利用工程鉆機(jī)開(kāi)鑿孔徑在1米以上的鉆孔。
1983年，上海市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究所（簡(jiǎn)稱(chēng)上海環(huán)保所）與上海啤酒廠協(xié)作用深曝處理啤酒廢水，北京市政設(shè)計(jì)院研究所與東北制藥廠協(xié)作用深曝處理制藥廢水均通過(guò)中試鑒定，特別是上海環(huán)保所研究成功的氣提循環(huán)式深層曝氣污水處理工藝更具獨(dú)創(chuàng)性。工藝成功了，要用比較低的費(fèi)用，開(kāi)鑿一米以上的孔，下入直徑大，80～100米長(zhǎng)的槽體，難度很大。為將研究成果投產(chǎn)見(jiàn)效，上海勘察院與上海環(huán)保所合作，首先確定在上海益民食品一廠南翔車(chē)間，研究開(kāi)鑿一只孔徑1.2米、深85米的鉆孔，下入外徑0.97米的槽體。由于鉆機(jī)扭矩不夠，采用降低鉆機(jī)轉(zhuǎn)速，控制給進(jìn)速度，多級(jí)鉆擴(kuò)方法來(lái)解決。鉆頭設(shè)計(jì)是關(guān)鍵，特別是最后一級(jí)鉆頭，原把翼片焊在直徑114毫米的鉆桿上，由于翼片長(zhǎng)，彎矩大，鉆進(jìn)時(shí)翼片易斷。后改用大口徑的芯子，焊上3個(gè)帶支撐翼片，使其抗彎能力加強(qiáng)，鉆進(jìn)獲得成功。為克服安裝槽體時(shí)的浮力，槽內(nèi)注入泥漿，減小槽內(nèi)外液面差，使槽體順利安裝就位。
上海明膠廠青浦嵩山分廠曝氣槽外徑達(dá)1.7米，加上混凝土保護(hù)層外徑達(dá)1.78米，長(zhǎng)101米，于1988年1月安裝就位。上?？辈煸撼袚?dān)了鉆孔開(kāi)鑿和槽體安裝任務(wù)，開(kāi)鑿鉆孔孔徑2.0米，深101米。采用紅星400型鉆機(jī)2～3臺(tái)，與BW850泵并聯(lián)，正循環(huán)兩級(jí)鉆擴(kuò)成孔，自行設(shè)計(jì)了大直徑翼片鉆頭。超大口徑井的鉆進(jìn)，采用正循環(huán)鉆進(jìn)的難題是泥漿上返速度小，大大小于規(guī)定的允許值，理論計(jì)算只有0.005～0.007米/秒，施工中采用加大泥漿流量，控制鉆速，長(zhǎng)時(shí)間沖孔和提高泥漿密度等辦法，取得成功。采取上述措施后，在常州253廠孔徑2.5米、深43米的鉆孔中，采用正循環(huán)鉆進(jìn)也取得成功。
1991年5月，上?？辈煸撼薪恿顺Ｖ葜扑帍S槽體外徑2.9米的深層曝氣井施工任務(wù)，原槽體長(zhǎng)100米，后改為77米和49.79米兩個(gè)，采用上海探礦機(jī)械廠GPS-30型工程鉆機(jī)，孔徑3.2米，泵吸和氣舉反循環(huán)兩級(jí)鉆擴(kuò)和一次成孔。常州制藥廠曝氣槽采用新型防腐劑涂料代替很厚的鋼筋水泥保護(hù)層，巨大的槽體在下沉過(guò)程中失穩(wěn)，圓形槽體被槽體內(nèi)外的水頭差壓成“∞”字形，通過(guò)這次事故，從理論到實(shí)踐上，認(rèn)識(shí)了鋼質(zhì)槽體承壓和穩(wěn)定機(jī)制，以及在下沉、試壓和生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中控制“失穩(wěn)”所應(yīng)采取的技術(shù)措施，使超大口徑井的成孔和槽體安裝技術(shù)進(jìn)入更成熟的階段。上?？辈煸簯?yīng)道宣撰寫(xiě)的《深井曝氣工程施工技術(shù)》，在1994年第七屆全國(guó)探礦工程學(xué)術(shù)會(huì)議上被評(píng)為國(guó)內(nèi)水平。
松散層中超大口徑井的成孔技術(shù)，也應(yīng)用于大直徑鉆孔灌注樁施工。超大口徑在堅(jiān)硬巖石中的成孔技術(shù)，應(yīng)用于鉆孔灌注樁作為支承樁的成孔施工。1993年，上?？辈煸涸诔袚?dān)珠海大橋部分嵌巖樁的施工任務(wù)時(shí)，設(shè)計(jì)了直徑2.2米組合式滾刀鉆頭，在花崗巖中進(jìn)入微風(fēng)化層成孔40多個(gè)，取得成功，填補(bǔ)了上海在堅(jiān)硬巖石中利用工程鉆機(jī)進(jìn)行超大口徑成孔技術(shù)的空白。