淺談水文地質(zhì)鉆探

趙家忠

摘要：在礦區(qū)開采前都要進(jìn)行水文地質(zhì)勘探，以確定礦區(qū)地下水位情況，為礦山開采方案設(shè)計提供參考依據(jù)。礦區(qū)水文地質(zhì)鉆探是水文地質(zhì)勘探中一項非常重要的工作，其技術(shù)操作簡單方便且準(zhǔn)確可靠，已經(jīng)在礦區(qū)水文地質(zhì)勘探中得到了廣泛應(yīng)用。本文主要對現(xiàn)階段我國水文地質(zhì)鉆探中存在的問題進(jìn)行分析，并提出了有效的解決措施，以確保水文地質(zhì)鉆探準(zhǔn)確、科學(xué)、高效的進(jìn)行。

關(guān)鍵詞：礦區(qū)勘查；水文地質(zhì)；鉆探技術(shù)；問題；解決措施

一、水文地質(zhì)鉆探設(shè)計

在綜合分析、研究地區(qū)的水文地質(zhì)測繪、水文地質(zhì)遙感、水文地質(zhì)工程地球物理勘探和既有勘探資料的基礎(chǔ)上，根據(jù)勘察階段并考慮勘察區(qū)的地質(zhì)、水文地質(zhì)條件的復(fù)雜程度、需水量、地下水動態(tài)監(jiān)測和環(huán)境水文地質(zhì)的要求，以及擬選用的水文地質(zhì)計算和地下水資源評價方法等諸因素進(jìn)行。水文地質(zhì)鉆探設(shè)計的內(nèi)容包括工作量布置、鉆孔結(jié)構(gòu)、鉆探設(shè)備和鉆進(jìn)方法等。

網(wǎng)、線的密度和孔距按勘察階段、地區(qū)條件的復(fù)雜程度和研究深度決定。基巖地區(qū)勘探線、孔的布置，除要控制地質(zhì)構(gòu)造、查明儲水構(gòu)造和與其有關(guān)的補(bǔ)給途徑外，還要考慮不同巖石的特點，盡量把鉆孔布置在富水地段：如碎屑巖地區(qū)可布置在斷裂破碎帶，巖層傾角由陡變緩的偏緩地段，背斜軸部構(gòu)造變動顯著的地段，地下水的集中排泄帶，碎屑巖和巖漿巖巖脈或侵入體接觸帶附近等；可溶巖地區(qū)可布置在裂隙巖溶發(fā)育帶，巖溶微地貌發(fā)育處，可溶巖與非可溶巖或弱可溶巖的接觸帶等；巖漿巖和變質(zhì)巖地區(qū)可布置在斷裂破碎帶、巖脈發(fā)育帶、不同巖體接觸帶、弱風(fēng)化裂隙發(fā)育帶、原生柱狀節(jié)理和原生空洞發(fā)育部位等。試驗孔在勘探孔總數(shù)中要占有一定比例。在初步勘察階段時，松散層地區(qū)比例數(shù)要大于60%；基巖地區(qū)比例數(shù)要大于80%。

二、我國礦區(qū)水文地質(zhì)鉆探中存在的主要問題

2.1現(xiàn)場作業(yè)人員綜合素質(zhì)偏低

從近年來水文地質(zhì)鉆探人員資料調(diào)查中顯示，水文鉆探從業(yè)人員普遍學(xué)歷素質(zhì)偏低，施工現(xiàn)場項目負(fù)責(zé)和管理人員對工作認(rèn)識不夠，工作態(tài)度懶散，缺乏相應(yīng)的工作積極性。施工管理人員對施工要求和規(guī)范不了解或不熟悉，施工工程不按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行，致使施工人員盲目施工。項目技術(shù)人員在編寫項目勘察報告時經(jīng)常應(yīng)付了事，不結(jié)合地質(zhì)實際情況隨意繪制水文地質(zhì)測量圖，對含水層特征及滲透參數(shù)隨意編造，導(dǎo)致報告內(nèi)容缺乏相應(yīng)的實際意義和科學(xué)價值。而且施工人員多數(shù)為臨時聘用的農(nóng)民工，其缺乏相應(yīng)的施工基礎(chǔ)和職業(yè)技能，在施工過程中不按照要求規(guī)范，經(jīng)常尋求捷徑以圖方便，最終導(dǎo)致測量結(jié)果出現(xiàn)很大偏差，延誤整個工程的進(jìn)展。

2.2鉆機(jī)設(shè)備選型不當(dāng)，質(zhì)量問題突出

目前在我國多數(shù)礦區(qū)水文地質(zhì)鉆探項目都是以外包形式進(jìn)行，項目承包方為了獲取利潤，對施工成本進(jìn)行各種節(jié)約，經(jīng)常不按照礦區(qū)地質(zhì)實際情況進(jìn)行鉆機(jī)設(shè)備選擇，更不會按照施工鉆探標(biāo)準(zhǔn)和要求進(jìn)行，對鉆機(jī)功率及鉆進(jìn)參數(shù)匹配調(diào)整達(dá)不到所需要求規(guī)范，施工工藝和技術(shù)水平不達(dá)標(biāo)，影響整個項目的施工效率。所用鉆機(jī)也不進(jìn)行及時更新和維護(hù)，在施工工程中經(jīng)常出現(xiàn)各種故障問題，鉆探效率低下延誤工程工期。

2.3礦區(qū)水文地質(zhì)條件復(fù)雜，作業(yè)條件差

礦區(qū)水文地質(zhì)環(huán)境一般比較復(fù)雜，經(jīng)常會在鉆探過程中遇到地質(zhì)巖溶、斷裂縫隙等復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境，以及人為形成的廢氣礦井及窖洞等儲水地質(zhì)環(huán)境。對于一些低下斷裂發(fā)育較高的地層，其巖石及構(gòu)造程度比較差，通常會出現(xiàn)含水層，且水路關(guān)系網(wǎng)錯綜復(fù)雜，以致于對巖石鉆探不均勻，使得泥漿土塊填充在裂隙中不能很好的排出孔外，而且還非常容易導(dǎo)致鉆頭卡鉆、埋鉆以及鉆頭損壞等現(xiàn)場發(fā)生，最終會引發(fā)一系列鉆探事故，嚴(yán)重影響水文地質(zhì)鉆探工程進(jìn)度。

三、優(yōu)化礦區(qū)水文地質(zhì)鉆探的有效措施

礦區(qū)水文地質(zhì)鉆探技術(shù)對施工企業(yè)和施工人員的利益和安全有著非常重要的影響，對礦區(qū)水文地質(zhì)鉆探技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)，對水文鉆探工程具有十分重要的意義。

3.1加強(qiáng)對施工作業(yè)人員及現(xiàn)場管理人員的教育培訓(xùn)

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和社會的發(fā)展，高科技成果在礦區(qū)水文地質(zhì)勘察工作中應(yīng)用的也越來越多，施工設(shè)備的機(jī)械化、自動化程度的提高，對工程管理人員和施工人員的各種素質(zhì)和能力也有了新的標(biāo)準(zhǔn)和要求。因此，這就需要定期對工程管理和施工人員職業(yè)素質(zhì)以及職業(yè)技術(shù)水平進(jìn)行培訓(xùn)指導(dǎo)，加強(qiáng)其職業(yè)道德修養(yǎng)和技術(shù)能力水平。教育培訓(xùn)方式要結(jié)合工程實際，以理論指導(dǎo)實踐，強(qiáng)化其安全意識及操作水平，加強(qiáng)其自我保護(hù)能力，學(xué)會處理和應(yīng)對鉆探事故，避免造成人身傷害。

3.2做好鉆機(jī)設(shè)備的選型

鉆機(jī)設(shè)備的好壞以及選型的合適與否直接影響著鉆機(jī)的鉆機(jī)效率，因此一定要根據(jù)礦區(qū)水文地質(zhì)巖石的鉆機(jī)難易程度進(jìn)行鉆機(jī)參數(shù)的選型，必須要選用先進(jìn)的鉆進(jìn)設(shè)備，比如正反向一體化鉆頭；同時還要注意鉆機(jī)設(shè)備的保養(yǎng)和更換，對于磨損嚴(yán)重的鉆頭、泥漿泵要及時更換，保證鉆機(jī)按最大效率工作。

3.3優(yōu)化鉆機(jī)鉆進(jìn)的施工工藝

鉆機(jī)的鉆進(jìn)施工工藝也是影響鉆機(jī)效率的重要因素。在鉆機(jī)施工過程中要注意觀察和記錄鉆孔中水位的變化、沖洗液的消耗和漏失情況、涌水位置和涌水量、水溫的異常以及鉆具掉落的層位和深度。根據(jù)泥漿的翻漿速度、顏色適時改變鉆進(jìn)策略，當(dāng)遇到斷層破碎帶、溶洞時，要準(zhǔn)確判斷聚水量和水力連通關(guān)系，注意使用適當(dāng)長度的短鉆桿或巖心管，有效保持鉆具的剛性鉆進(jìn)進(jìn)度，同時還要按照起拔鉆進(jìn)工藝施工，防止裂隙中的巖塊掉落造成卡鉆，泥沙、碎屑不能順利排出孔外時造成埋鉆，或是鉆頭在溶洞中甩開脫落導(dǎo)致掉鉆。

四、結(jié)語

對礦區(qū)水文地質(zhì)鉆探技術(shù)不斷進(jìn)行加強(qiáng)和改進(jìn)，引進(jìn)高水平人才及先進(jìn)科學(xué)技術(shù)，對提高礦區(qū)水文地質(zhì)鉆探工作具有十分重要的作用。做好礦區(qū)水文地質(zhì)勘探工作，保障礦區(qū)水文地質(zhì)勘探安全順利進(jìn)行，加快礦山開采利用效率，為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會進(jìn)步做出有力貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 馬兆峰.礦區(qū)水文地質(zhì)鉆探研究[J].煤，2011，20（9）：70-72.

[2]王亮， 王珞. 探討水文地質(zhì)鉆探的技術(shù)與方法[J]. 商品與質(zhì)量：建筑與發(fā)展， 2012， （4）：36-37.

[3]羅得弟. 礦區(qū)水文地質(zhì)勘探問題的探討[J]. 中國科技博覽， 2014， （25）：292-292.endprint