水文地质钻探及水文地质钻孔施工实践的研究

侯 伟，张文强，仲伟婉，王 雪

（吉林省地质环境监测总站（吉林省地质灾害应急技术指导中心），吉林 长春 130000）

在矿山建设的实际过程中，常常会出现各种意外现象，例如潜蚀、滑坡和井巷变形等各种问题，这些问题都会给施工带来不必要的经济损失。所以，相关人员必须加强对水文地质的监察工作，保证矿区的生产和建设工作可以顺利实施。水文地质的监察工作不仅包括地下水层的深度、厚度、空隙率以及具体的分布情况，还包括各个水层之间的水力联系、对现场情况进行动态观测，并及时采取措施避免地质水文对矿区产生危害等等[1]。

1 水文地质钻探存在的问题及改进措施

（1）存在的问题。矿山水文地质钻探的过程存在的问题主要有落后的意识、谋利的心态、落后的技术、人才的缺乏、复杂的地质条件等多个方面。首先是人们落后的意识形态，由于社会环境的因素，之前的矿山开采工作中人们都缺乏资源环保意识。人们对于水文地质的重视程度不高，导致了矿区水文地质的探测工作量很小。虽然也有一些矿区做了简单的恢复水位的工作，但是并不能保证水文地质中取到的资料的真实性和可靠性[2]。其次是人们普遍的谋利心态，随着人们资源环保意识的提高，以及各级部门监管工作的加强，人们已经很难投机钻营、蒙混过关。但是仍然有很多矿主只在乎眼前的利益，只想贪财谋利、敷衍了事。然后是落后的技术和工艺，由于人们的意识、心态都存在问题，导致水文地质钻研的设备没有得到及时的更新，人们也缺乏创新精神，难以接受新事物。先进的生产技术得不到推广和发展，矿主不够重视设备的更新，最终导致水文地质评价结果与实际情况不符，造成了更大的经济损失。还有人才的缺乏，由于引进先进的高技术人才需要花费大量的资金，很多矿主就不愿意雇佣高技术的人员，技术人才得不到重视导致人才被迫转行，矿区水文地质的钻探出现人才不足的局面。最后是复杂的地质条件，矿区水文地质勘察研究的是火成岩、侵入岩等地层，这些古老的原始地层由于受剧烈的地质运动的影响，形成的岩石更加坚硬、破碎、不稳定，导致岩石的可钻性差、钻探难度大，进而导致岩石的钻探工作更具挑战性和风险性。

（2）改进措施和方法。随着科学技术的发展，人们对于矿区水文地质勘探的老旧的思想模式，导致了更加落后、单一的生产技术，勘探工作的发展更加被约束。为了适应新的时代，并把握新的机遇，需要从根本上改变矿区水文地质的局面[3]。首先，需要努力创造好的从业环境，矿区水文地质的勘察工作面临的主要问题就是人们老旧的思想和心态，所以需要对人们进行知识的宣传和普及，让人们可以真实地意识到矿区水文地质钻探的现实性和重要性，从而加大对钻探工作的投资力度，并使得矿区水文地质勘察工作具有更好的传承者。其次，积极创新并引进先进的工艺和技术，矿区的水文地质需要做到扎实、有效以及精准的数据和参数。

2 水文地质钻孔的施工实践研究

（1）水文地质钻孔的类型。钻孔是水文地质勘察中较为重要的一个环节，钻孔的类型有很多种，一般来说，水文地质钻孔的类型主要有以下五种基本类型。第一种，探放水孔。这种钻孔类型主要被应用在水位低质试验和矿区巷道水文条件的探测等方面。在实际的应用中，这种钻孔类型具有很多明显的优势和特点，例如针对性强、节省钻探进尺等等，可以在很大程度上增强时空效果。因此，这种钻孔类型得到了广泛的推广和应用。第二种，开采孔。这种钻孔类型主要被应用在矿区地下水位的疏通和开采工作，在使用的过程中需要规定标准的水质和水量，一般被用于多种比例尺的勘察工作。

第三种，观测孔。该钻孔类型主要被应用在掌握和观测一些制定层的地下水文情况，在实际的应用过程中，又可以分为抽水试验的观测孔和长期的观测孔两种，一般被用于重大比例尺的矿区水文地质的勘察工作。第四种，试验孔。这种钻孔类型可以被应用与抽水试验，还可以了解矿区水文地质情况，这种钻孔类型可以进行单孔和多孔的抽水试验，主要被广泛应用在多种比例尺的水文地质勘测工作中。第五种，勘探孔。这种钻孔类型主要用于水文地质的了解和掌握方面，在实际的工作过程中，主要是描述水位地质情况，一般适用于中小比例的水文地质勘测工作中。

（2）水文地质钻孔的结构。钻孔的结构主要是孔径、孔深以及过滤器等多个方面的内容。在孔径方面，要注意变径大小、开孔直径以及终孔直径等问题。对于复杂的钻孔结构，需要先确定终孔的直径，然后根据变径的大小和次数确定开孔的直径。在孔深方面，需要根据钻孔的技术、目的、要求以及地质要求来确定钻孔的深度。钻孔的深度主要取决于水层底板的深度，如果含水层的厚度较高，在揭穿方面存在困难，就需要根据现实需要和钻孔设备来对钻孔深度进行确定。在过滤器方面，过滤器的主要作用是防止含水层的颗粒物质进入井中，从而保证地下水可以顺利地进入到井管中，如果没有过滤网就很容易会造成井孔淤塞或者井壁坍塌等意外情况。在具体的安装情况下，过滤器和抽水含水层是要相对应的，过滤器的长度要与含水层的厚度一致，过滤器的管径和孔隙率也需要与孔径的出水量和含水层性质相对应。

（3）钻孔水文地质的观测。钻孔水文观测也是水文地质勘测中的一个重要问题。首先是水位的观测，只有以清水为冲洗液的钻孔需要进行水位的测量，每小班需要进行至少一次的水位测量，在下钻前和提钻后都需要进行水位的测量，间隔时间要保证大于5分钟。如果在钻进过程中出现水位的突然变化，说明该处是一个含水层，并且其承压水位与稳定水位一致。其次是冲洗液消耗量的观测，如果冲洗液出现大量消耗的情况，则说明钻孔正在揭露强透层和含水层。如果出现冲洗液全部遗失的问题，需要及时开大水泵并对冲洗液的消耗情况进行测量，同时需要提钻检查岩心是否存在问题，从而综合地评定漏失问题发生的地方。

3 结语

综上所述，目前水文地质钻探工作还存在着很多问题，其中最重要的就是人们落后的心态和观念，只有切实地改变人们的心态才能加大对工程的投资并引进先进的设备和技术。所以目前最有效的解决方法就是增强宣传和普及力度，让人们更加重视水文地质的勘察工作。而对于水文地质的钻孔具有很多类型，并具有其独特的结构，在实际的钻孔工作中尤其要注意对水位的测量，保证水位的稳定和冲洗液的稳定消耗。对于以上水文地质钻探和钻孔的问题，本文已经给出了相应的措施和建议，希望相关工作人员能够加以借鉴和思考，从而促进我国水文地质勘察工作的实施和发展，进而为我国矿区的建设和发展做出更大的贡献。