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1水文地質(zhì)鉆探的必要性

地質(zhì)勘探工作一直是煤礦生產(chǎn)有效進(jìn)行所不可獲取的重要部分。其中水文地質(zhì)的勘探就是其主要構(gòu)成環(huán)節(jié)之一。在礦井的建設(shè)生產(chǎn)中，水文地質(zhì)一直是其主要干擾因素之一，如何有效地對(duì)礦井水文地質(zhì)情況進(jìn)行勘查一直是管理者所關(guān)注的焦點(diǎn)，其中水文地質(zhì)鉆探作為水文地質(zhì)勘查中最基本也是最主要的手段，有著諸多其他勘探手段所不具備的優(yōu)點(diǎn):首先水文地質(zhì)鉆探不僅能直接揭露地下含水層的位置，確定相關(guān)地質(zhì)特性，明確所測(cè)含水層與地表水及其他含水層的聯(lián)系，更能通過(guò)抽水實(shí)驗(yàn)，對(duì)含水層水文地質(zhì)參數(shù)、水質(zhì)等進(jìn)行測(cè)定，并對(duì)其水位變化實(shí)施動(dòng)態(tài)監(jiān)控?？梢哉f(shuō)積極開展對(duì)相關(guān)理論實(shí)踐的深入研究，有效促進(jìn)水文地質(zhì)鉆探技術(shù)的發(fā)展是確保礦井長(zhǎng)久、高效生產(chǎn)的重要條件和必然要求。

2煤礦水文地質(zhì)鉆探現(xiàn)狀

2．1礦井水文來(lái)源介紹1)地表水及斷層水。礦井地表水通常指自然降水、江河湖泊水以及植物根部的儲(chǔ)水等，不過(guò)由于煤炭埋藏深度的問(wèn)題，地表水雖是礦井水源的來(lái)源之一卻非主要因素，影響一般。斷層水是指存儲(chǔ)在地質(zhì)斷層中的地下水，其對(duì)于地下水的排泄、流動(dòng)方向等均有著顯著影響，是水文地質(zhì)鉆探的重點(diǎn)之一，在礦井建設(shè)前，必須由專業(yè)人員對(duì)井田范圍內(nèi)的斷層水分布進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查。2)地下水。依據(jù)巖性組合的不同和水利性質(zhì)的不一，礦區(qū)內(nèi)地下水含水層大致可劃分為兩種類型，即含水層與含水帶。以碎石土及粘土為主要構(gòu)成的散層空隙含水帶，因其儲(chǔ)水能力的地下河含水層厚度不偏小被稱之為弱含水層，對(duì)礦井影響較小;以碎石灰?guī)r和硅質(zhì)層為主要構(gòu)成的巖溶裂隙含水帶厚度多為數(shù)十米且裂隙發(fā)育完善呈蜂窩狀，有著較為嚴(yán)重水蝕現(xiàn)象，對(duì)礦井生產(chǎn)影響較大。

2．2礦井水文地質(zhì)鉆探現(xiàn)狀鑒于礦井水文地質(zhì)條件的復(fù)雜性和水源來(lái)源的多樣性以及相關(guān)技術(shù)、設(shè)備、人員等影響因素，在實(shí)際的礦井水文地質(zhì)鉆探中有著諸多問(wèn)題，其大致可總結(jié)為以下幾點(diǎn):1)現(xiàn)場(chǎng)施工人員水平不足。目前我國(guó)多數(shù)煤炭企業(yè)中的水文地質(zhì)鉆探施工與管理人員普遍存在專業(yè)水平不足、職業(yè)道德修養(yǎng)低下、工作散漫、法律法規(guī)意識(shí)不足等問(wèn)題，在實(shí)際施工中施工人員不遵守相關(guān)規(guī)定，隨意施工，技術(shù)監(jiān)管人員不僅未進(jìn)行有效監(jiān)管，在后期勘查報(bào)告上也多應(yīng)付了事，例如未進(jìn)行測(cè)井參數(shù)的對(duì)比就隨意對(duì)水文地質(zhì)的觀測(cè)曲線進(jìn)行繪制，從而使得勘查報(bào)告與施工實(shí)際存在出入，阻礙施工的有效進(jìn)行。2)鉆探設(shè)備選擇不當(dāng)。國(guó)內(nèi)多數(shù)礦區(qū)的水文地質(zhì)鉆探施工均施行分包制度，將其承包給第三方施工隊(duì)伍進(jìn)行施工。而這些施工隊(duì)伍為節(jié)約成本，在鉆探設(shè)備的選擇上不會(huì)依據(jù)所在地水文地質(zhì)狀況進(jìn)行合理選擇和替換，而是以一概全，選擇一個(gè)型號(hào)一干到底，從而使得施工中存在許多問(wèn)題，例如鉆機(jī)鉆壓、鉆機(jī)速度和旋轉(zhuǎn)速度等數(shù)據(jù)之間不匹配，難以滿足實(shí)際需求等。此外這些第三方施工隊(duì)伍的鉆探設(shè)備不僅型號(hào)老舊且疏于維護(hù)，設(shè)備質(zhì)量問(wèn)題突出，例如鉆頭磨損嚴(yán)重、泥漿泵壓力不足等。3)水文地質(zhì)條件復(fù)雜、施工環(huán)境不佳。礦井水文地質(zhì)鉆探的條件極為復(fù)雜多變，鉆探施工時(shí)不僅會(huì)遭遇斷層、溶洞等自然因素的干擾，還會(huì)不時(shí)受到老窯等人為生產(chǎn)的地質(zhì)環(huán)境影響。在斷層裂隙等發(fā)育良好的巖層中，巖體整體性受到嚴(yán)重破壞，巖層內(nèi)水力聯(lián)系復(fù)雜難測(cè)，嚴(yán)重制約了鉆機(jī)的工作效率，從而導(dǎo)致鉆頭巖石鉆取的不均勻，易引起泥漿充填裂隙無(wú)法順利排出，嚴(yán)重的還可能引起卡鉆、掉鉆等嚴(yán)重事故。而對(duì)于礦井老窯廢水，因其長(zhǎng)時(shí)間處于密閉環(huán)境，內(nèi)部可能封存有大量的有毒有害氣體，鉆機(jī)一旦鉆通，就有可能威脅到施工人員的生命健康。

3促進(jìn)礦井水文地質(zhì)鉆探工作質(zhì)量提升的措施

3．1進(jìn)行科學(xué)、合理的鉆探設(shè)備選擇鉆探設(shè)備的選擇對(duì)于鉆探效率有著直接影響，在實(shí)際施工時(shí)必須依據(jù)當(dāng)?shù)貛r層的鉆探難度對(duì)鉆機(jī)參數(shù)進(jìn)行科學(xué)選型，盡量選用先進(jìn)的設(shè)備，以為施工提供保障，譬如選用新型的正方向一體化鉆頭;此外應(yīng)注重對(duì)鉆探設(shè)備的保養(yǎng)維護(hù)，一旦發(fā)現(xiàn)鉆頭過(guò)度磨損應(yīng)及時(shí)更換，以確保鉆機(jī)的最佳工作狀態(tài)。

3．2對(duì)鉆探工藝進(jìn)行優(yōu)化鉆探中必須委派專人對(duì)鉆機(jī)中的水文變化、沖洗液消耗狀況、水溫變化以及鉆頭狀態(tài)等進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測(cè)和記錄，以避免事故的發(fā)生;委派技術(shù)人員對(duì)泥漿翻漿速度、顏色變化等進(jìn)行觀測(cè)，以實(shí)時(shí)、合理的對(duì)鉆進(jìn)措施進(jìn)行調(diào)整和完善，確保事故的最高效;遭遇斷層、溶洞等復(fù)雜地質(zhì)條件時(shí)，對(duì)其水力聯(lián)通情況進(jìn)行及時(shí)準(zhǔn)確的判斷，從而選用適宜的短鉆桿和巖芯管及起拔鉆進(jìn)工藝以避免斷裂處巖塊的掉落而引起卡鉆、掉鉆現(xiàn)象。

3．3對(duì)鉆孔布置進(jìn)行改良水文地質(zhì)鉆探中鉆孔依據(jù)功效的不同可劃分為勘探孔、觀測(cè)孔、試驗(yàn)孔、開采孔等多種類型。在實(shí)際施工前施工方首先充分收集相關(guān)水文地質(zhì)資料，依據(jù)“先疏后密、點(diǎn)線與深淺”的原則進(jìn)行科學(xué)的布孔規(guī)劃;其次鉆孔相關(guān)參數(shù)的設(shè)計(jì)上必須充分考慮鉆孔類型、出水量、過(guò)濾器等相關(guān)因素，避免廢孔出現(xiàn)的同時(shí)，盡可能實(shí)現(xiàn)一孔的多次利用。

3．4增強(qiáng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工及管理人員的培訓(xùn)伴隨科技的不斷發(fā)展，各類高新科技產(chǎn)品不斷應(yīng)用到礦井水文地質(zhì)鉆探工作中，相關(guān)設(shè)備的機(jī)械自動(dòng)化水平不斷提升，這也就對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工與管理人員的技術(shù)水平和職業(yè)道德素養(yǎng)提出了更高的要求，除在掌握必要的理論與實(shí)踐知識(shí)外，還應(yīng)對(duì)相關(guān)的技術(shù)操作規(guī)范有著深入的理解，并能將其貫徹到生產(chǎn)實(shí)際中。在企業(yè)積極招收青年人才的同時(shí)還應(yīng)增強(qiáng)對(duì)原有工人的再培訓(xùn)，使其可以緊跟時(shí)代變遷，養(yǎng)成求真務(wù)實(shí)工作態(tài)度的同時(shí)及時(shí)掌握各種相關(guān)的新型技術(shù)與設(shè)備操作工藝，確保生產(chǎn)高效高質(zhì)進(jìn)行的同時(shí)有效避免安全事故的發(fā)生。

4水文地質(zhì)鉆探新技術(shù)發(fā)展

近年來(lái)，科技的進(jìn)步亦讓水文地質(zhì)鉆探技術(shù)獲得顯著進(jìn)步。各類新型技術(shù)不斷涌現(xiàn)并在實(shí)踐中成功應(yīng)用，在此對(duì)當(dāng)前幾種新型技術(shù)加以介紹:1)液動(dòng)沖擊回轉(zhuǎn)鉆探。該技術(shù)一方面增強(qiáng)對(duì)洗井液的驅(qū)動(dòng)，另一方面在液動(dòng)回轉(zhuǎn)上增強(qiáng)了潛孔錘的功效，實(shí)現(xiàn)了對(duì)其潛力的充分挖掘，進(jìn)而極大的提升了鉆機(jī)的鉆探動(dòng)力和鉆探效率，可以說(shuō)這一技術(shù)的應(yīng)用是水文地質(zhì)鉆探技術(shù)新時(shí)代的顯著標(biāo)志，目前已在實(shí)際中取得良好的使用效果。2)空氣鉆探。這一技術(shù)以被充分壓縮后的空氣為介質(zhì)對(duì)鉆探出的孔洞進(jìn)行二次沖洗，從而大幅提升了鉆機(jī)的破巖能力，加快了鉆探工作的整體進(jìn)度，節(jié)約了生產(chǎn)成本。3)繩索取芯鉆探。通過(guò)這一技術(shù)的運(yùn)用可大幅提升水文地質(zhì)鉆探中的巖芯提前效率，避免了鉆機(jī)的多次提降，顯著降低了設(shè)備的磨損。此外繩索取芯鉆探技術(shù)還有著極強(qiáng)的適應(yīng)性，在各類地質(zhì)條件下均可使用。

5水文地質(zhì)鉆探技術(shù)發(fā)展前景

伴隨著中國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)的不斷進(jìn)行，國(guó)家能源消耗亦在不斷增長(zhǎng)，各類能源尤其是煤炭的地表淺層儲(chǔ)量已逐漸消耗殆盡，煤炭礦井水文地質(zhì)鉆探技術(shù)的發(fā)展必須開始向深層地下水文探查進(jìn)行轉(zhuǎn)變，積極開展適用于地層深部的鉆探理論與相關(guān)技術(shù)的研究，從而為今后煤炭行業(yè)的深部開采的有效進(jìn)行提供充足的數(shù)據(jù)參考，為生產(chǎn)的安全、高效提供保障。

作者：楊偉單位：山西省煤炭地質(zhì)水文勘查研究院