浅谈水文地质钻探

　　摘要：在矿区开采前都要进行水文地质勘探，以确定矿区地下水位情况，为矿山开采方案设计提供参考依据。矿区水文地质钻探是水文地质勘探中一项非常重要的工作，其技术操作简单方便且准确可靠，已经在矿区水文地质勘探中得到了广泛应用。本文主要对现阶段我国水文地质钻探中存在的问题进行分析，并提出了有效的解决措施，以确保水文地质钻探准确、科学、高效的进行。

　　关键词：矿区勘查；水文地质；钻探技术；问题；解决措施

　　一、水文地质钻探设计

　　在综合分析、研究地区的水文地质测绘、水文地质遥感、水文地质工程地球物理勘探和既有勘探资料的基础上，根据勘察阶段并考虑勘察区的地质、水文地质条件的复杂程度、需水量、地下水动态监测和环境水文地质的要求，以及拟选用的水文地质计算和地下水资源评价方法等诸因素进行。水文地质钻探设计的内容包括工作量布置、钻孔结构、钻探设备和钻进方法等。

　　网、线的密度和孔距按勘察阶段、地区条件的复杂程度和研究深度决定。基岩地区勘探线、孔的布置，除要控制地质构造、查明储水构造和与其有关的补给途径外，还要考虑不同岩石的特点，尽量把钻孔布置在富水地段：如碎屑岩地区可布置在断裂破碎带，岩层倾角由陡变缓的偏缓地段，背斜轴部构造变动显著的地段，地下水的集中排泄带，碎屑岩和岩浆岩岩脉或侵入体接触带附近等；可溶岩地区可布置在裂隙岩溶发育带，岩溶微地貌发育处，可溶岩与非可溶岩或弱可溶岩的接触带等；岩浆岩和变质岩地区可布置在断裂破碎带、岩脉发育带、不同岩体接触带、弱风化裂隙发育带、原生柱状节理和原生空洞发育部位等。试验孔在勘探孔总数中要占有一定比例。在初步勘察阶段时，松散层地区比例数要大于60％；基岩地区比例数要大于80％。

　　二、我国矿区水文地质钻探中存在的主要问题

　　2.1 现场作业人员综合素质偏低

　　从近年来水文地质钻探人员资料调查中显示，水文钻探从业人员普遍学历素质偏低，施工现场项目负责和管理人员对工作认识不够，工作态度懒散，缺乏相应的工作积极性。施工管理人员对施工要求和规范不了解或不熟悉，施工工程不按照标准规范进行，致使施工人员盲目施工。项目技术人员在编写项目勘察报告时经常应付了事，不结合地质实际情况随意绘制水文地质测量图，对含水层特征及渗透参数随意编造，导致报告内容缺乏相应的实际意义和科学价值。而且施工人员多数为临时聘用的农民工，其缺乏相应的施工基础和职业技能，在施工过程中不按照要求规范，经常寻求捷径以图方便，最终导致测量结果出现很大偏差，延误整个工程的进展。

　　2.2 钻机设备选型不当，质量问题突出

　　目前在我国多数矿区水文地质钻探项目都是以外包形式进行，项目承包方为了获取利润，对施工成本进行各种节约，经常不按照矿区地质实际情况进行钻机设备选择，更不会按照施工钻探标准和要求进行，对钻机功率及钻进参数匹配调整达不到所需要求规范，施工工艺和技术水平不达标，影响整个项目的施工效率。所用钻机也不进行及时更新和维护，在施工工程中经常出现各种故障问题，钻探效率低下延误工程工期。

　　2.3 矿区水文地质条件复杂，作业条件差

　　矿区水文地质环境一般比较复杂，经常会在钻探过程中遇到地质岩溶、断裂缝隙等复杂地质环境，以及人为形成的废气矿井及窖洞等储水地质环境。对于一些低下断裂发育较高的地层，其岩石及构造程度比较差，通常会出现含水层，且水路关系网错综复杂，以致于对岩石钻探不均匀，使得泥浆土块填充在裂隙中不能很好的排出孔外，而且还非常容易导致钻头卡钻、埋钻以及钻头损坏等现场发生，最终会引发一系列钻探事故，严重影响水文地质钻探工程进度。

　　三、优化矿区水文地质钻探的有效措施

　　矿区水文地质钻探技术对施工企业和施工人员的利益和安全有着非常重要的影响，对矿区水文地质钻探技术进行优化和改进，对水文钻探工程具有十分重要的意义。

　　3.1 加强对施工作业人员及现场管理人员的教育培训

　　随着科学技术的进步和社会的发展，高科技成果在矿区水文地质勘察工作中应用的也越来越多，施工设备的机械化、自动化程度的提高，对工程管理人员和施工人员的各种素质和能力也有了新的标准和要求。因此，这就需要定期对工程管理和施工人员职业素质以及职业技术水平进行培训指导，加强其职业道德修养和技术能力水平。教育培训方式要结合工程实际，以理论指导实践，强化其安全意识及操作水平，加强其自我保护能力，学会处理和应对钻探事故，避免造成人身伤害。

　　3.2 做好钻机设备的选型

　　钻机设备的好坏以及选型的合适与否直接影响着钻机的钻机效率，因此一定要根据矿区水文地质岩石的钻机难易程度进行钻机参数的选型，必须要选用先进的钻进设备，比如正反向一体化钻头；同时还要注意钻机设备的保养和更换，对于磨损严重的钻头、泥浆泵要及时更换，保证钻机按最大效率工作。

　　3.3 优化钻机钻进的施工工艺

　　钻机的钻进施工工艺也是影响钻机效率的重要因素。在钻机施工过程中要注意观察和记录钻孔中水位的变化、冲洗液的消耗和漏失情况、涌水位置和涌水量、水温的异常以及钻具掉落的层位和深度。根据泥浆的翻浆速度、颜色适时改变钻进策略，当遇到断层破碎带、溶洞时，要准确判断聚水量和水力连通关系，注意使用适当长度的短钻杆或岩心管，有效保持钻具的刚性钻进进度，同时还要按照起拔钻进工艺施工，防止裂隙中的岩块掉落造成卡钻，泥沙、碎屑不能顺利排出孔外时造成埋钻，或是钻头在溶洞中甩开脱落导致掉钻。

　　四、结语

　　对矿区水文地质钻探技术不断进行加强和改进，引进高水平人才及先进科学技术，对提高矿区水文地质钻探工作具有十分重要的作用。做好矿区水文地质勘探工作，保障矿区水文地质勘探安全顺利进行，加快矿山开采利用效率，为国民经济发展和社会进步做出有力贡献。

　　参考文献：

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　　[2]王亮，王珞.探讨水文地质钻探的技术与方法[J].商品与质量：建筑与发展，2012，(4)：36-37.

　　[3]罗得弟.矿区水文地质勘探问题的探讨[J].中国科技博览，2014，(25)：292-292.

　　赵家

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