水文地質(zhì)鉆探及水文地質(zhì)鉆孔施工實(shí)踐的研究

侯 偉，張文強(qiáng)，仲偉婉，王 雪

（吉林省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站（吉林省地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急技術(shù)指導(dǎo)中心），吉林 長(zhǎng)春 130000）

在礦山建設(shè)的實(shí)際過程中，常常會(huì)出現(xiàn)各種意外現(xiàn)象，例如潛蝕、滑坡和井巷變形等各種問題，這些問題都會(huì)給施工帶來不必要的經(jīng)濟(jì)損失。所以，相關(guān)人員必須加強(qiáng)對(duì)水文地質(zhì)的監(jiān)察工作，保證礦區(qū)的生產(chǎn)和建設(shè)工作可以順利實(shí)施。水文地質(zhì)的監(jiān)察工作不僅包括地下水層的深度、厚度、空隙率以及具體的分布情況，還包括各個(gè)水層之間的水力聯(lián)系、對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)觀測(cè)，并及時(shí)采取措施避免地質(zhì)水文對(duì)礦區(qū)產(chǎn)生危害等等[1]。

1 水文地質(zhì)鉆探存在的問題及改進(jìn)措施

（1）存在的問題。礦山水文地質(zhì)鉆探的過程存在的問題主要有落后的意識(shí)、謀利的心態(tài)、落后的技術(shù)、人才的缺乏、復(fù)雜的地質(zhì)條件等多個(gè)方面。首先是人們落后的意識(shí)形態(tài)，由于社會(huì)環(huán)境的因素，之前的礦山開采工作中人們都缺乏資源環(huán)保意識(shí)。人們對(duì)于水文地質(zhì)的重視程度不高，導(dǎo)致了礦區(qū)水文地質(zhì)的探測(cè)工作量很小。雖然也有一些礦區(qū)做了簡(jiǎn)單的恢復(fù)水位的工作，但是并不能保證水文地質(zhì)中取到的資料的真實(shí)性和可靠性[2]。其次是人們普遍的謀利心態(tài)，隨著人們資源環(huán)保意識(shí)的提高，以及各級(jí)部門監(jiān)管工作的加強(qiáng)，人們已經(jīng)很難投機(jī)鉆營、蒙混過關(guān)。但是仍然有很多礦主只在乎眼前的利益，只想貪財(cái)謀利、敷衍了事。然后是落后的技術(shù)和工藝，由于人們的意識(shí)、心態(tài)都存在問題，導(dǎo)致水文地質(zhì)鉆研的設(shè)備沒有得到及時(shí)的更新，人們也缺乏創(chuàng)新精神，難以接受新事物。先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)得不到推廣和發(fā)展，礦主不夠重視設(shè)備的更新，最終導(dǎo)致水文地質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)果與實(shí)際情況不符，造成了更大的經(jīng)濟(jì)損失。還有人才的缺乏，由于引進(jìn)先進(jìn)的高技術(shù)人才需要花費(fèi)大量的資金，很多礦主就不愿意雇傭高技術(shù)的人員，技術(shù)人才得不到重視導(dǎo)致人才被迫轉(zhuǎn)行，礦區(qū)水文地質(zhì)的鉆探出現(xiàn)人才不足的局面。最后是復(fù)雜的地質(zhì)條件，礦區(qū)水文地質(zhì)勘察研究的是火成巖、侵入巖等地層，這些古老的原始地層由于受劇烈的地質(zhì)運(yùn)動(dòng)的影響，形成的巖石更加堅(jiān)硬、破碎、不穩(wěn)定，導(dǎo)致巖石的可鉆性差、鉆探難度大，進(jìn)而導(dǎo)致巖石的鉆探工作更具挑戰(zhàn)性和風(fēng)險(xiǎn)性。

（2）改進(jìn)措施和方法。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)于礦區(qū)水文地質(zhì)勘探的老舊的思想模式，導(dǎo)致了更加落后、單一的生產(chǎn)技術(shù)，勘探工作的發(fā)展更加被約束。為了適應(yīng)新的時(shí)代，并把握新的機(jī)遇，需要從根本上改變礦區(qū)水文地質(zhì)的局面[3]。首先，需要努力創(chuàng)造好的從業(yè)環(huán)境，礦區(qū)水文地質(zhì)的勘察工作面臨的主要問題就是人們老舊的思想和心態(tài)，所以需要對(duì)人們進(jìn)行知識(shí)的宣傳和普及，讓人們可以真實(shí)地意識(shí)到礦區(qū)水文地質(zhì)鉆探的現(xiàn)實(shí)性和重要性，從而加大對(duì)鉆探工作的投資力度，并使得礦區(qū)水文地質(zhì)勘察工作具有更好的傳承者。其次，積極創(chuàng)新并引進(jìn)先進(jìn)的工藝和技術(shù)，礦區(qū)的水文地質(zhì)需要做到扎實(shí)、有效以及精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)和參數(shù)。

2 水文地質(zhì)鉆孔的施工實(shí)踐研究

（1）水文地質(zhì)鉆孔的類型。鉆孔是水文地質(zhì)勘察中較為重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，鉆孔的類型有很多種，一般來說，水文地質(zhì)鉆孔的類型主要有以下五種基本類型。第一種，探放水孔。這種鉆孔類型主要被應(yīng)用在水位低質(zhì)試驗(yàn)和礦區(qū)巷道水文條件的探測(cè)等方面。在實(shí)際的應(yīng)用中，這種鉆孔類型具有很多明顯的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)，例如針對(duì)性強(qiáng)、節(jié)省鉆探進(jìn)尺等等，可以在很大程度上增強(qiáng)時(shí)空效果。因此，這種鉆孔類型得到了廣泛的推廣和應(yīng)用。第二種，開采孔。這種鉆孔類型主要被應(yīng)用在礦區(qū)地下水位的疏通和開采工作，在使用的過程中需要規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的水質(zhì)和水量，一般被用于多種比例尺的勘察工作。

第三種，觀測(cè)孔。該鉆孔類型主要被應(yīng)用在掌握和觀測(cè)一些制定層的地下水文情況，在實(shí)際的應(yīng)用過程中，又可以分為抽水試驗(yàn)的觀測(cè)孔和長(zhǎng)期的觀測(cè)孔兩種，一般被用于重大比例尺的礦區(qū)水文地質(zhì)的勘察工作。第四種，試驗(yàn)孔。這種鉆孔類型可以被應(yīng)用與抽水試驗(yàn)，還可以了解礦區(qū)水文地質(zhì)情況，這種鉆孔類型可以進(jìn)行單孔和多孔的抽水試驗(yàn)，主要被廣泛應(yīng)用在多種比例尺的水文地質(zhì)勘測(cè)工作中。第五種，勘探孔。這種鉆孔類型主要用于水文地質(zhì)的了解和掌握方面，在實(shí)際的工作過程中，主要是描述水位地質(zhì)情況，一般適用于中小比例的水文地質(zhì)勘測(cè)工作中。

（2）水文地質(zhì)鉆孔的結(jié)構(gòu)。鉆孔的結(jié)構(gòu)主要是孔徑、孔深以及過濾器等多個(gè)方面的內(nèi)容。在孔徑方面，要注意變徑大小、開孔直徑以及終孔直徑等問題。對(duì)于復(fù)雜的鉆孔結(jié)構(gòu)，需要先確定終孔的直徑，然后根據(jù)變徑的大小和次數(shù)確定開孔的直徑。在孔深方面，需要根據(jù)鉆孔的技術(shù)、目的、要求以及地質(zhì)要求來確定鉆孔的深度。鉆孔的深度主要取決于水層底板的深度，如果含水層的厚度較高，在揭穿方面存在困難，就需要根據(jù)現(xiàn)實(shí)需要和鉆孔設(shè)備來對(duì)鉆孔深度進(jìn)行確定。在過濾器方面，過濾器的主要作用是防止含水層的顆粒物質(zhì)進(jìn)入井中，從而保證地下水可以順利地進(jìn)入到井管中，如果沒有過濾網(wǎng)就很容易會(huì)造成井孔淤塞或者井壁坍塌等意外情況。在具體的安裝情況下，過濾器和抽水含水層是要相對(duì)應(yīng)的，過濾器的長(zhǎng)度要與含水層的厚度一致，過濾器的管徑和孔隙率也需要與孔徑的出水量和含水層性質(zhì)相對(duì)應(yīng)。

（3）鉆孔水文地質(zhì)的觀測(cè)。鉆孔水文觀測(cè)也是水文地質(zhì)勘測(cè)中的一個(gè)重要問題。首先是水位的觀測(cè)，只有以清水為沖洗液的鉆孔需要進(jìn)行水位的測(cè)量，每小班需要進(jìn)行至少一次的水位測(cè)量，在下鉆前和提鉆后都需要進(jìn)行水位的測(cè)量，間隔時(shí)間要保證大于5分鐘。如果在鉆進(jìn)過程中出現(xiàn)水位的突然變化，說明該處是一個(gè)含水層，并且其承壓水位與穩(wěn)定水位一致。其次是沖洗液消耗量的觀測(cè)，如果沖洗液出現(xiàn)大量消耗的情況，則說明鉆孔正在揭露強(qiáng)透層和含水層。如果出現(xiàn)沖洗液全部遺失的問題，需要及時(shí)開大水泵并對(duì)沖洗液的消耗情況進(jìn)行測(cè)量，同時(shí)需要提鉆檢查巖心是否存在問題，從而綜合地評(píng)定漏失問題發(fā)生的地方。

3 結(jié)語

綜上所述，目前水文地質(zhì)鉆探工作還存在著很多問題，其中最重要的就是人們落后的心態(tài)和觀念，只有切實(shí)地改變?nèi)藗兊男膽B(tài)才能加大對(duì)工程的投資并引進(jìn)先進(jìn)的設(shè)備和技術(shù)。所以目前最有效的解決方法就是增強(qiáng)宣傳和普及力度，讓人們更加重視水文地質(zhì)的勘察工作。而對(duì)于水文地質(zhì)的鉆孔具有很多類型，并具有其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，在實(shí)際的鉆孔工作中尤其要注意對(duì)水位的測(cè)量，保證水位的穩(wěn)定和沖洗液的穩(wěn)定消耗。對(duì)于以上水文地質(zhì)鉆探和鉆孔的問題，本文已經(jīng)給出了相應(yīng)的措施和建議，希望相關(guān)工作人員能夠加以借鑒和思考，從而促進(jìn)我國水文地質(zhì)勘察工作的實(shí)施和發(fā)展，進(jìn)而為我國礦區(qū)的建設(shè)和發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。