淺談煤炭勘查水文地質(zhì)工程監(jiān)理工作要點

李冀昆

【摘 要】實行監(jiān)理制是我國煤田勘查勘查工程項目近些年強(qiáng)力提倡的，是符合國家發(fā)展趨勢的科學(xué)工程體制，實行工程監(jiān)理是現(xiàn)代國際工程管理的必須，結(jié)合施工中具體工作程序，對監(jiān)理工作進(jìn)行闡述，并說明監(jiān)理工作的效果及體會。

【關(guān)鍵詞】煤炭勘查；水文地質(zhì)；工程監(jiān)理。

1 工程背景

太原西山某煤炭勘查工程，位于西山礦區(qū)中西部。勘查區(qū)內(nèi)主要可采煤層為山西組02、2、4號及太原組6、8、9號煤層。在歷次勘查中，井田內(nèi)僅僅施工了14個地質(zhì)鉆孔，其井田地質(zhì)條件及煤層變化情況查明程度低，特別是水文地質(zhì)資料更是匱乏，需對井田含煤性和水文地質(zhì)特征進(jìn)一步勘查。

本次勘查共設(shè)計鉆孔109個，其中，地質(zhì)孔97個，水文孔7個，煤層氣孔5個。水文孔的布置，側(cè)重于先期開采地段范圍內(nèi)水文地質(zhì)條件的詳細(xì)查明工作，同時，也考慮了水文地質(zhì)剖面的建立，水文孔終孔深度為900～1400m，終孔層位為O2下250m，均以揭露奧陶系上馬家溝組含水層為準(zhǔn)。

地質(zhì)勘查設(shè)計經(jīng)甲方組織相關(guān)專家審查通過。井田勘查工程的監(jiān)理工作經(jīng)國內(nèi)公開招標(biāo)，由甲方委托邢臺光華煤炭工程監(jiān)理有限責(zé)任公司實施全程監(jiān)理工作。

2 水文勘查設(shè)計的審查

2.1 勘查設(shè)計水文地質(zhì)部分審查發(fā)現(xiàn)的問題

本工程勘查設(shè)計單位與施工單位同屬一家?？辈楣こ虒嵤┣?，監(jiān)理對勘查設(shè)計進(jìn)行了認(rèn)真審查，發(fā)現(xiàn)設(shè)計中水文地質(zhì)方面存在如下問題：

（1）水文孔布置不合理，如布置在地勢相對較高位置；

（2）水文鉆孔均未明確的鉆孔孔徑結(jié)構(gòu)要求；

（3）每個水文鉆孔各層含水層均未提出單獨的抽水試驗設(shè)計；

（4）取芯要求安排不合理，如大口徑巖芯采取率要求比小口徑還要高。

2.2 監(jiān)理提出的水文設(shè)計修改及調(diào)整的建議

（1）鉆孔布置未結(jié)合地形地貌布置。設(shè)計的X-3水文孔，設(shè)計孔深1175m，監(jiān)理使用手持GPS測量儀器，復(fù)測孔口坐標(biāo)為海拔1632m，而該勘探區(qū)內(nèi)最高海拔標(biāo)高點約為1724m，最低海拔標(biāo)高1215m。建議水文孔的布置應(yīng)在實地踏勘的基礎(chǔ)上，結(jié)合地形地質(zhì)圖及物探成果圖，選擇在地勢地貌相對較低、道路暢通、場地能完全滿足施工需要的地帶來布置。

（2）設(shè)計中未明確奧陶系峰峰組含水性和抽水試驗次數(shù)。從鄰區(qū)水文地質(zhì)特征看，峰峰組為不均勻含水層，部分地段可能賦存有較大水量。本區(qū)巖溶裂隙、斷層、巖溶陷落柱較發(fā)育，把峰峰組定為弱含水層，勢必在將來煤礦開采會忽視峰峰組水的威脅。

（3）設(shè)計中未明確鉆孔結(jié)構(gòu)。設(shè)計的水文孔分小口徑和大口徑兩類水文孔，每個水文孔都要單獨完成4層次抽水試驗。小口徑水文孔只明確最下一層次抽水試驗段孔徑不小于108mm，大口徑水文孔最下一層次抽水試驗的孔徑不小于191mm。監(jiān)理建議，如要完成每個水文孔的地質(zhì)任務(wù)，所有水文孔均調(diào)整為大口徑水文孔。

（4）設(shè)計中里未明確如何實施抽水試驗。水文孔的技術(shù)要求里未明確某個水文孔是做正向抽水試驗還是做反向抽水試驗。監(jiān)理建議，每個水文孔都應(yīng)做正抽水試驗。如：在揭穿某層組試驗段的頂板時需要物探測井來確定試驗段的頂界深度及找到的隔水層位深度，目的是指導(dǎo)止水套管下到準(zhǔn)確位置，待止水套管下到隔水層內(nèi)，經(jīng)用膠粘土或海帶止水，檢查確認(rèn)套管止水合格，再往下鉆探施工至試驗段底板確認(rèn)底板深度、洗孔、下入潛水泵，試抽水試驗、在做正式抽水試驗。

（5）水文孔取芯要求安排不合理。設(shè)計要求大口徑孔見基巖全孔取芯至終孔，但小口徑孔全部為下石盒子組至終孔取芯，這種安排完全不合理。監(jiān)理建議，大口徑水文孔的巖芯采取可適當(dāng)要求，小口徑水文孔應(yīng)定為勘查區(qū)內(nèi)的基準(zhǔn)孔，即見基巖開始取芯至終孔，巖芯采取率要大于75%，規(guī)格一定要滿足巖石力學(xué)樣、有益礦產(chǎn)樣的采取和RQD值的統(tǒng)計要求。

（6）未貫徹一孔多用的原則?？辈閰^(qū)沒有水文長觀孔，監(jiān)理認(rèn)為，該勘查區(qū)如建礦投產(chǎn)，應(yīng)根據(jù)《煤礦防治水規(guī)定》等相關(guān)法規(guī)要求，將所有完工水文孔視情況調(diào)整為為長觀孔、鄰觀孔或水源井。

3 施工階段的控制

3.1 水文孔單孔施工任務(wù)的事前控制

重點需要了解每個鉆孔的設(shè)計目的任務(wù)、孔口坐標(biāo)、設(shè)計孔深、鉆孔結(jié)構(gòu)、孔徑大小、套管規(guī)格及材料質(zhì)量、每層次抽水試驗設(shè)計、抽幾層水、終孔層位、終孔孔徑、下幾級套管、套管如何固結(jié)、洗孔的特殊要求、力學(xué)樣的規(guī)格要求及數(shù)量、RQD值、巖芯采取率等事項的審查。

3.2 水文孔施工階段的事中控制

水文鉆孔施工的監(jiān)理是嚴(yán)格按照規(guī)范規(guī)程、單孔設(shè)計、抽水設(shè)計、技術(shù)要求等嚴(yán)格執(zhí)行，對重要節(jié)點、隱蔽工程、物探測井、套管下入、套管材質(zhì)、固井材料、候凝時間、止水檢查、抽水設(shè)備及配套機(jī)組性能、抽水技術(shù)人員、測繩、溫度計、流量箱、三角堰、流量計算方法、抽水原始記錄等，需要派專業(yè)監(jiān)理工程師現(xiàn)場進(jìn)行旁站監(jiān)理，以確保各項技術(shù)數(shù)據(jù)的真實、可靠、準(zhǔn)確。

3.2.1 控制抽水層位、含水層位、隔水層位的要點

水文孔在施工過程中始終強(qiáng)調(diào)巖芯采取率，通過巖芯鑒定能準(zhǔn)確找到分組標(biāo)志層。經(jīng)鉆具丈量，可以準(zhǔn)確確定抽水試驗層位深度，隨后鉆探施工進(jìn)入試驗層段地層，把握好分層鑒定，結(jié)合物探測井解釋就可準(zhǔn)確計算得到各值。

3.2.2 試抽水的控制要點

先確定抽水層位，它是由丈量鉆具和物探測井解釋隔水層深度綜合而得，再確定止水套管長度，確定使用異徑膠粘土或海帶止水，待下到預(yù)定深度位置，套管內(nèi)注水檢查，察看套管內(nèi)水位變化幅度應(yīng)小于2cm/h，且連續(xù)保持3h，確認(rèn)套管止水合格可以進(jìn)行洗孔，砂巖含水層可使用“六偏磷酸鈉、活塞式、鋼刷、或大排量水泵”等任選一項，灰?guī)r含水層可用規(guī)定數(shù)量的“稀鹽酸”洗孔，反復(fù)清洗，確認(rèn)含水層通道已疏通，方可下潛水泵進(jìn)行試抽水試驗，視孔內(nèi)抽出水質(zhì)清為止。試驗抽水應(yīng)作一次最大的水位降深，初步了解水位降低值與涌水量的關(guān)系，以便正式抽水時合理選擇水位的降深。

3.3 水文孔施工階段的事后控制

每一次的正式抽水試驗按要求都要事先通知甲方，好讓甲方、施工方、監(jiān)理方三方主要技術(shù)人員共同趕到場對抽水試驗進(jìn)行旁站見證及現(xiàn)場驗收。主要檢查抽水設(shè)備及配套設(shè)備、測繩的暢通及導(dǎo)電性、三角堰流量觀測、水溫、水質(zhì)的清晰、試抽水和正式抽水的原始完整記錄、止水套管的規(guī)格及材質(zhì)、物探測井解釋成果、含水層位置、含水層厚度、隔水層位置、止水套管的止水檢查記錄、巖芯鑒定、原始記錄、原始水文記錄、確認(rèn)終孔深度、完成幾層次正式抽水試驗，采水樣、力學(xué)樣及有益礦產(chǎn)樣等。所有水文孔經(jīng)三方現(xiàn)場驗收確認(rèn)地質(zhì)任務(wù)已完成且不遺留問題，同意終孔。

4 結(jié)束語

水文地質(zhì)勘查監(jiān)理工作要求監(jiān)理應(yīng)以積極努力、認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度，事實求是、科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鞣椒ㄟM(jìn)行全程監(jiān)理，才能對工程的完成起到了推動作用。在全部外業(yè)工作期間，不論刮風(fēng)下雨、大雪封山，只要鉆機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，監(jiān)理應(yīng)始終堅持到場監(jiān)控。在遇到問題時，始終堅持查明問題原因，找出處理問題、解決問題的辦法，督促、監(jiān)控和幫助施工方認(rèn)真落實。對工程質(zhì)量、進(jìn)度、安全、投資等重大問題，始終堅持按照標(biāo)書、合同、規(guī)程規(guī)范和監(jiān)理實施細(xì)則辦事，不辭勞苦，從未懈怠，這樣的工作過程和工作結(jié)果才能得到甲方認(rèn)可。

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[責(zé)任編輯：李書培]