第３ｌ卷第１ｌ期 Ｖ０ｌ＿３１ Ｎｏ．１ｌ 企业技术开发 ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＣＡＬ ＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ ＯＦ ＥＮＴＥＲＰＲＩＳＥ ２０１２年４月 Ａｐｒ．２０１２ 浅谈矿区的水文地质钻探技术 王燕 （河南省地质矿产勘查开发局第三地质探矿队，河南洛阳４７１０１２３） 摘要：目前我国很多矿区地下水含量丰富，而且赋存条件复杂，这就给煤矿的矿井建设和后期生产造成了极大 的安全隐患，因此现阶段必须加强矿区的水文地质勘察研究。文章通过分析当前我国矿区水文地质钻孔施工中存 在的主要问题，从水文地质钻孔的布置、钻进施工工艺、钻机设备的选型以及相关人员的教育培训等角度出发，研 究了有效的应对措施，对于提高水文地质钻探的施工效率，有效防治水害，保证矿区的安全生产和正常施工具有 非常重要的现实意义。 关键词：矿区；水文地质条件；钻探技术 中图分类号：Ｐ６４１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６—８９３７（２０１２）１１－０１４８～０１ 近年来随着经济总量的提升和科学技术水平的发 展，我国各行各业的能量消耗也越来越大，因此能源产业 也得到了突飞猛进的发展。据统计目前我国很多国有大 型煤矿已经开始扩建，其开采深度也在逐步加大，然而我 国很多地区地下水含量丰富，赋存条件复杂，而且很多地 质工作者综合素质偏低，漏测或不测现象严重，严重歪曲 了含水层、隔水层的渗透特征、富水程度以及水层的埋藏 深度、厚度、岩性、空隙率和分布状况等真实信息，导致勘 察报告与现场实际情况严重不符。这就给煤矿的矿井建 设和后期生产造成了极大的安全隐患。一般来说矿区的 水文地质勘察工作主要包括五大部分内容，即水文地质 测绘、水文地质钻探、现场抽水试验、地下水位动态观测 以及实验室试验，其中水文地质钻探技术操作方便、经济 可靠，在矿区的水文地质勘察工作中应用广泛。本文通过 分析当前我国矿区水文地质钻孔施工中存在的主要问 题，从水文地质钻孔的布置、结构设计以及水文地质观测 工作等角度出发，研究了有效的应对措施，对于提高水文 地质钻探的施工效率，有效防治水害，保证矿区的安全生 产和正常施工具有非常重要的现实意义。 农民工，往往没有受过良好的教育和正规的职业技能培 训，在施工过程中往往是怎样方便怎样施工，最终导致取 样不合格，现场原位测试结果不准确等。 １．２钻机设备选型不当，质量问题突出 当前我国很多矿区的水文地质现场钻探作业都是由 分包人员负责，因此为了节约施工成本，增加经济利润， 往往不根据矿区水文地质岩石的钻机难易程度进行钻机 参数选型，不严格按照标准的钻探工艺施工，导致钻机转 速、钻速以及钻压等参数的匹配调整不到所需的要求，影 响钻进效率；钻机由于多年磨损也总是问题百出，比如钻 头切削刃布齿、复合片损坏严重，泥浆泵效率低下，泵量、 泵压达不到钻进要求等。 １－３矿区水文地质条件复杂。作业条件差 矿区的水文地质条件一般都比较复杂，在水文地质 钻探的过程中可能会遇到断层裂隙、岩溶等复杂地质条 件，以及老窑和废弃矿井等人为形成的储水环境。对于裂 隙发育程度比较高的地层来说，其岩石结构完整性比较 差，而且有时会含有大量的水分，水力连通关系复杂，极 大降低了钻机的钻进效率，致使钻头不能均匀的钻取岩 石，清水泥浆漏失，泥土充填裂隙而不能有效被排出孔 １我国矿区水文地质钻探中存在的主要问题 外，还极易出现钻头损坏、卡钻、掉钻、埋钻等现象，最终 般来说矿区水文地质条件复杂，特别是遇到断层、 导致严重安全事故的发生；对于老窑、废弃矿井水来说，溶洞等复杂条件时，再加上现场技术人员综合素质偏低， 由于长期处于死水状态，其内部滞留大量的有毒有害气 钻机设备落后等原因，矿区的水文地质钻探将会非常困 体，钻机一旦钻通就可能对现场作业人员的生命安全构 ’ 难，由此产生的问题也非常多，最终导致钻进效率低下， 成极大威胁。比如卡钻、掉钻现象严重，钻头无法均匀钻进等。 一１．１现场作业人员综合素质偏低 目前我国大部分矿区水文地质钻探工程施工的从业 ２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的好坏直接影响到施工企业 人员综合素质偏低。现场负责或管理人员职业道德休养 的切身利益和从业人员的生命财产安全，因此有必要研 偏低，工作态度懒散，对于国家有关的建筑法律、法规、规 究出更为合理有效的措施，来优化矿区的水文地质钻探 范不了解或者不熟悉，不能及时的贯彻和执行到每一个 技术。由于影响矿区水文地质钻探技术的因素很多，因此 钻孔中去，使得施工作业人员盲目施工。而且有些技术人 其优化措施也是多方面的，主要包括做好钻机设备的选 加强对施工作业人员及现场管理人员 员对于后期的勘察报告编写也是草草了事，比如在没有 型，优化钻孑Ｌ布置， 进行测井参数对比的情况下就随意绘制水文地质观测曲 的教育培训等。１做好钻机设备的选型 线，随意编造含水层的渗透、含水特征参数，导致勘察报 ２．钻机设备的好坏以及选型的合适与否直接影响着钻 告与现场实际情况严重不符等。现场作业人员大部分是 作者简介：王燕（１９６９一），女，湖北武汉人，大学本科，水文地质 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（下转第１５２页） 工程师。 １５２ 企业技术开发 ２０１２年４月 为了有效的控制梁核心中的温度，防止温度过高的 现象，需要在梁中沿着竖直的方向设置两套专门用语降 温的循环管道以及水箱回路，其中循环降温管的管径规 定为２５ ＩＴｌｍ，而且要求管道在两个方向上的间隔距离要 保持在５０ ｔｉｎ，在对混凝土进行加温过程中，需要利用降 温管尽量的混凝土内部的热量输送出去，最大限度的把 测温传感器、探头等，该工作需要在对混凝土的浇筑之前 就进行埋设。混凝土的整个升温过程中需要利用测温仪 每２ ｈ测试一次，在混凝土降温的过程中需要利用测温 仪每４ ｈ测试一次，在后期阶段只需要每个６～８ ｈ测试 一次即可，在测量混凝土温度时还需要对周围大气的温 度进行测量。根据相关测试数据可以知道，在实际测量中 心，其测试最高温度达到７３．８℃，板底和板面的温度分别 混凝土内部温度降低到最低程度。可以将２０％以上的水 泥通过与１４．７５％的粉煤灰掺入进行替换，这种方法可以 有效的将混凝土的水化热以及水灰比最大程度的降低， 与此同时还能更加便于和易混凝土。还可以参入一定量 的缓凝剂，这也是降低混凝土水化热的一个有效方式，同 时还对水化热的峰值起到延缓的作用。在这个过程中，还 可以在梁底模以及梁侧模等位置加盖２层塑料薄膜等， 作为其保温层，这样能够有效避免混凝土表面的散热以 及蒸发等过快的现象，防治混凝土内外部的温度差距过 大。根据相关数据可以知道，该建筑在建设过程中夏季八 月份时，进行混凝土的浇筑工作之后，胶合板的内外部温 度差距一直在２２～３０℃之间变化。在对混凝土表面养护 的过程中，需要在完成混凝土浇筑工作的８ ｈ之后，加筑 １２０ ｘ １２０ ｍｍ（ｈ）砖进行维护工作，而且养护时间必须在 个星期以上。与此同时要加强对混凝土温度的测量工 作，在监控时可以利用ＪＤＣ－２电子测温仪，通过在整个平 面上设置９个测试点，然后在每个测试点上在安装３个 一为５５．６ｃＣ和５０＿３℃，说明混凝土内外部之间的温度差距 在规定的范围之内。 ３结语 总而言之，随着现代化城市建设的不断发展，建筑的 使用功能越来越多，这就要求高层建筑在建造的过程中， 在主体结构上进行结构转换层的设计。但是由于转换层 的设计过程中相对复杂，施工时还要遵循常规的施工工 艺技术，所以就需要采取特殊的措施进行设计和施工。 参考文献： 【１］马晓红．高层建筑转换层施工控制［Ｊ】．现代经济信息，２００９， ｆ６）． 【２］蔡循君．转换层施工技术在高层商住楼厚板中的应用【Ｊ］ ．四川建材，２ｏｏ９，（２）． （上接第１４８页）要选用先进的钻进设备，比如正反向一 矿区水文地质勘察工作中应用的也越来越多，施工设备 体化钻头；同时还要注意钻机设备的保养和更换，对于磨 的机械化、自动化程度的提高，对现场管理和从业人员的 损严重的钻头、泥浆泵要及时更换，保证钻机按最大效率 文化素质和技术水平的要求也相应提高，除了要掌握一 定的理论知识以外，还要熟悉相应的技术规范和操作规 工作。 ２．２优化钻机钻进的施工工艺 程，这样就必须加强从业人员的教育培训工作。教育培训 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。 ２．３优化钻孔布置 一的内容要做到适时、适地、方式多样，严格、严谨讲求实 效，目的在于强化他们的操作技能和自我防护意识，避免 在钻探工作过程中一旦发生突水或有害气体泄漏，对其 造成重大的伤害。 ３结语 矿区的水文地质钻探工作是一项系统复杂的工程， 要求广大设计和施工人员不仅要掌握较高理论知识和操 作技能，还有具备较好的职业道德修养，认真做好水文地 质钻孔的布置，按照钻进设备及具体地质情况，改变施工 工艺，切实提高钻进工作效率。同时还有注意现场操作的 般来说矿区的水文地质钻探钻孔可以分为勘探 规范性，保证原位测试实验的准确度及取样的合理性，切 孔、试验孔、观测孔、开采孔以及探放水孔五类。各类钻孔 实提高水文地质堪查报告的质量，为矿区水害的预防和 的布置在满足能够准确获得矿区水文地质资料的同时， 治理提供科学可靠的依据。 应尽量减少工程量，降低工程成本，缩短工期。所以在水 文地质钻探之前，要收集整理当地的水文地质条件和物 探资料，然后按照先疏后密、点线、深浅结合的原则进行 布孔，同时还要尽量做到一孔多用。水文地质钻孔的孔 深、孔径的设计还要考虑钻孔类型、预计出水量、井管以 及过滤器类型的要求。对于含水的基岩层或岩溶地区，钻 孔应穿透含水层或岩溶发育带。 ２．４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 参考文献： 【１］马兆峰．矿区水文地质钻探研究【Ｊ］．煤，２０１ １，２０（９）：７０—７２． ［２】马钟路，马沈岐．煤矿坑道水文地质钻探工艺【Ｊ】．甘肃科技， ２００８，２４（２１）：１３４—１３７． 【３］文汉平．工程地质勘察中的水文地质问题探讨【Ｊ］＿科技资 讯，２００８。（２４）：８０．
