鉆探技術(shù)在水文地質(zhì)勘察工程中的應(yīng)用

王珊珊

摘 要：在水文地質(zhì)勘察工程中鉆探是一種十分重要的技術(shù)，它是勘測資料準確度的基本保障。一旦鉆探技術(shù)不達標將直接影響到水文條件的分析結(jié)果，也無法取得準確的信息數(shù)據(jù)，甚至水文地質(zhì)勘測報告上出現(xiàn)虛假信息，最終導(dǎo)致在應(yīng)用該技術(shù)的工作中存在著安全隱患。本文主要通過鉆探過程中的一些具體環(huán)節(jié)，來展開討論。

關(guān)鍵詞：鉆探技術(shù) 水文地質(zhì)勘察 應(yīng)用

對水文地質(zhì)進行勘察一般是指通過勘探調(diào)查、測繪并進行試驗等手段，來取得各種需要的水文地質(zhì)數(shù)據(jù)，包括其在空間上的分布、變化規(guī)律及環(huán)境條件等重要信息。在分析數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，討論、證明、檢驗并評價工程的穩(wěn)定性、場地的適宜性與場地周邊環(huán)境的演變，然后擬定施工計劃制定一些相關(guān)原則與規(guī)定，整理資料并提出一些施工建議。

1.水文地質(zhì)勘擦工程

1.1水文地質(zhì)勘查中鉆探的重要意義

通過水文地質(zhì)鉆探可以很直觀、全面地判斷出，礦區(qū)周圍是否存在含水巖層，它所處的位置是深是淺、巖層屬性、空間分布、合理與否、流量多少等情況。同時，也可以通過水文地質(zhì)鉆探弄清楚各含水巖層之間存在的聯(lián)系，以及地表與含水巖層之間的聯(lián)系。在水文地質(zhì)鉆探過程中，可以通過對礦區(qū)的地下水進行抽樣檢測，來判斷出各個含水巖層的具體水文資料信息；同時也可以實現(xiàn)對礦區(qū)周圍的地下水位進行實時檢測。

1.2鉆探技術(shù)存在的問題

在地質(zhì)調(diào)查以及資源勘察工程建設(shè)過程中，鉆探技術(shù)是不能缺失的一種重要的技術(shù)手段，同時它也是將地下水的實際樣品從地下取到地上的重要途徑。在鉆探項目中進行鉆孔，是為了獲得更多的地下水信息，然而在鉆探過程中鉆孔技術(shù)將面臨很多的問題和挑戰(zhàn)。例如，在對深度超過1萬米及以上的海洋進行鉆探時，鉆孔技術(shù)需要進一步加強，而且要根據(jù)實際情況，加強鉆孔技術(shù)自動化、智能化以及實用性。

2.鉆探技術(shù)

2.1地下鉆技術(shù)

當巖心鉆在水平坑道中進行操作時，我們稱之為地下鉆。這種鉆孔技術(shù)相對較為復(fù)雜，而且花費的成本也比較高，適用范圍非常小。但是，在對礦井地質(zhì)多變或者是礦體較為復(fù)雜的情況進行勘測時，地下鉆所獲得的資料和數(shù)據(jù)與前兩種方式相比較，其精度更加準確，在效率方面比前兩種方法更為高效。

2.2巖心鉆技術(shù)

在對礦床進行勘探時，為了對深部水文的情況以及地質(zhì)的情況進行全面了解，通常采取的一種重要的技術(shù)就是巖心鉆。在使用巖心鉆進行勘測時，不會受到相關(guān)條件的制約，在平地以及山區(qū)都可以使用。通常情況下，對礦體延伸的情況以及礦體的規(guī)模進行大致的了解時，可以采用巖心鉆技術(shù)。通過巖心鉆技術(shù)獲得的巖粉以及巖心，能夠?qū)Φ刭|(zhì)的條件進行詳細充分的研究。在實際的操作過程中，巖心的采取率要高于70%，如果進行勘探的礦體存在傾角，在進行鉆孔時要使用傾斜的鉆孔；如果進行勘探的礦體不存在傾角，在進行鉆孔時則通常使用垂直鉆孔。

2.3淺鉆技術(shù)

在實際施工操作過程中，淺鉆與淺井具備相似的功用，但是在涌水量較大時，淺井就會被淺鉆所取代。因此，在埋藏較淺的礦床勘探過程中會使用淺鉆的技術(shù)；同時，若礦井沒有必要進行深鉆，也會使用淺鉆的技術(shù)。其技術(shù)操作方便，而且成本相對較低，在設(shè)備移動方面也比較容易些，能夠快速獲取各類數(shù)據(jù)信息。淺鉆技術(shù)擁有很多的種類，通常情況下都是自行將設(shè)備安裝在汽車上，需要注意的是，在進行淺鉆時巖石的厚度不能過大。

3.水文地質(zhì)勘察中鉆探技術(shù)鉆孔分類

3.1勘探鉆孔

勘察鉆孔一般都是在范圍比較小的水文地質(zhì)勘探中使用。在使用過程中，大都是用鉆頭鉆取一部分巖礦心，并根據(jù)鉆取上來的這些巖礦心，對地下的巖層以及地質(zhì)結(jié)構(gòu)進行一個簡單的觀測記錄。但在這個過程當中并不會進行取水檢驗，其主要是因為在此環(huán)節(jié)當中，重點需要了解礦區(qū)周圍的土壤地質(zhì)結(jié)構(gòu)以及地下水的情況。

3.2觀測鉆孔與試驗鉆孔

觀測孔一般可分為取水檢驗觀測孔和長期觀測孔。這種鉆孔一般都會在勘測范圍比較大的情況下使用，而且這兩種鉆孔所要承擔的任務(wù)也是不同。取水檢驗孔主要是用在特定巖層上，借以測量該區(qū)域地下水狀況；而長期觀測孔，則是對該區(qū)域的地下水進行一個長久有效的觀察。此外，要了解當?shù)氐叵滤母鞣N變化和運動的規(guī)律，同時還要做好取水檢驗工作。對于試驗鉆孔來說，尤其在礦區(qū)周圍的水文地質(zhì)勘探過程中，常用的就是單孔定流取水檢測，有的情況下也會進行多孔非定流取水檢測。在勘探過程中根據(jù)不同的要求，通過使用不同鉆孔，來獲取不同的信息資料。試驗孔一般應(yīng)用于取水檢驗中，有時也會用來檢測地下水的各種變化和運動規(guī)律。為達到特殊目的而選擇使用水文地質(zhì)試驗孔時，一般要進行多層次檢測、多層次取水或多孔取水檢驗；在鉆孔大小的選擇上，一般選擇較大的鉆孔。

3.3礦區(qū)探放水鉆孔與開采鉆孔

探放水孔在礦區(qū)周圍的地質(zhì)勘探過程中，一般都用于疏散和降低礦區(qū)地下水位，以及在礦井下進行水文地質(zhì)檢驗等。探放水孔的施工有時會在地下完成，有時則會在地面進行。通過使用地下鉆探進行地質(zhì)勘探，不僅具有很強的針對性、而且大大縮短了鉆井長度，進一步增大了勘測區(qū)域，提高了勘測效果。疏通和降低地下水位、開采地下水時，都會用到開采孔。開采孔的內(nèi)部結(jié)構(gòu)應(yīng)該符合當?shù)氐牡叵滤|(zhì)和水量的要求。在對開采孔進行施工時，應(yīng)該在滿足取水實驗和了解礦區(qū)水文地質(zhì)的情況下，使用較小口徑鉆頭鉆孔，然后再將鉆孔口徑擴大成井的施工方法。

4.勘探過程中鉆孔的結(jié)構(gòu)

4.1鉆孔的深度

在水文地質(zhì)鉆探過程中，鉆孔的深淺都是由當?shù)氐牡刭|(zhì)狀況、施工要求、鉆探的目的以及鉆探技術(shù)的好壞來決定。也就是說，鉆孔的深度很大一部分都是由含水層的深度決定。在含水巖層厚度過大時，鉆孔過程中很難穿透整個含水巖層。鉆探過程中，碰到基巖含水層時，探孔應(yīng)該從整個含水巖層的多水地段或多水結(jié)構(gòu)帶中穿過；鉆探過程中，碰到巖溶含水層，探孔應(yīng)該從含水巖層的薄弱地帶穿過；在鉆探過程中，根據(jù)設(shè)備的實際情況和具體目的所需要的地質(zhì)條件，來確定鉆孔的深度。

4.2鉆孔的直徑

鉆孔直徑的設(shè)計應(yīng)該包含以下內(nèi)容：開孔直徑、變徑尺寸和終孔直徑。在鉆探過程中，用來觀測當?shù)厮臓顩r的勘測孔、取水檢驗孔和對地下水位進行實時觀測的探孔，一般情況下口徑都較小，而且觀測探孔和取水孔經(jīng)常會需要改變孔徑的大小來控制水量。作為供水用的開采孔、疏通孔，一般情況下都會要求使用口徑較大的鉆孔。在土壤結(jié)構(gòu)比較松軟的底層中，一般鉆孔的孔徑大約在390mm以上，在基巖中的鉆孔孔徑一般也要大于190mm。而井下探放水孔的孔徑一般都會小于59mm。

結(jié) 論

目前，在水文地質(zhì)鉆探過程中，可以獲得關(guān)于巖層和水體的相關(guān)數(shù)據(jù)，從而建立一個數(shù)據(jù)資料庫，其中包括巖層的物理數(shù)據(jù)、化學(xué)數(shù)據(jù)以及水位方面的信息數(shù)據(jù)。在鉆探過程中，其重點部分就是鉆孔技術(shù)，要對其進行充分地重視。我們必須根據(jù)工程實際情況，選擇合理、科學(xué)的鉆探技術(shù)，處于目前資源環(huán)境下，必須進一步深化鉆探技術(shù)研究，了解相關(guān)知識，強化鉆探人員培訓(xùn)，提升其鉆探技能，最終促進我國鉆探技術(shù)的科學(xué)化、快速化發(fā)展。

參考文獻

[1] 鄭小虎.對地質(zhì)勘察工程中的鉆探技術(shù)的分析[J].赤子，2013（5）.

[2] 趙強，郭孟起.節(jié)水鉆探機具及在水利工程地質(zhì)勘察中的應(yīng)用[J].探礦工程-巖土鉆掘工程，2008（3）.

[3]趙洪波，何遠信，宋殿蘭，郭強.以鉆代槽勘查技術(shù)方法與應(yīng)用研究[J].地質(zhì)科技情報，2014（5）.