沖洗液水質(zhì)對煤田地質(zhì)鉆探施工的影響剖析

■劉振雷 ■江西省煤田地質(zhì)局二二六地質(zhì)隊，江西 萍鄉(xiāng) 337000

工業(yè)化進程的加快，帶動了社會經(jīng)濟的發(fā)展，也使得社會對于能源的需求不斷增大，煤炭資源作為當(dāng)前社會發(fā)展中一種重要的能源資源，受到了社會各界的廣泛關(guān)注。在煤礦生產(chǎn)中，存在著許多影響煤田地質(zhì)鉆探施工效率的因素，沖洗液的水質(zhì)就是其中之一。對于煤礦企業(yè)而言，應(yīng)該選擇水質(zhì)較好的沖洗液用水，提升泥漿的性能，確保沖洗液作用的充分發(fā)揮，推動地質(zhì)鉆探施工的順利進行。

1 沖洗液用水的基本要求

在煤田地質(zhì)鉆探施工中，對于沖洗液的水質(zhì)有著較高的要求，通常來講，沖洗液用水必須滿足幾個方面的要求，一是水質(zhì)不能低于普通的工業(yè)和農(nóng)業(yè)用水標準，二是不能使用工業(yè)廢水或者污染水，三是水質(zhì)清澈，不能存在懸浮物以及各類雜志。在實際工程鉆探中，沖洗液用水多為工程周邊的河流水、水庫水以及人畜飲用水，或者經(jīng)過沉淀、過濾處理的工農(nóng)業(yè)用水。

2 實際用水情況及區(qū)域地層的影響

2．1 實際用水情況

從工程施工質(zhì)量和施工效率等方面考慮，嚴格來講，在對沖洗液用水進行確定前，必須做好相應(yīng)的抽樣檢測工作，確保沖洗液配方中，對其他各項處理劑作用發(fā)揮限制作用的水質(zhì)構(gòu)成參數(shù)不超過限定標準。在實際施工中，許多的偏遠地區(qū)人畜飲用水或者水庫水、河流水都由于資源有限而不得不使用，從而給人帶來錯誤的認識，認為沖洗液性能的調(diào)整作用于水質(zhì)關(guān)系不大，對于沖洗液用水的選擇重視不足。

2．2 區(qū)域地層的影響

實際上，在一個區(qū)域內(nèi)，無論是地下水還是地表水，都經(jīng)過了區(qū)域地層的侵蝕或者過濾，不同區(qū)域內(nèi)的水質(zhì)構(gòu)成存在很大的差異性，在性能方面也有著很大的不同，尤其是硬度、礦物含量、溶解度、有害物質(zhì)含量等，都直接決定了水質(zhì)的好壞。對于沖洗液用水而言，水質(zhì)等級較高的飲用水在性能方面具有良好的表現(xiàn)，但是受運輸距離以及運輸成本的限制，難以有效使用，因此，硬度和溶解度適中，不存在有害物質(zhì)以及鈣、鎂等礦物質(zhì)含量較低的水系是沖洗液用水的最佳選擇。對于煤田地質(zhì)鉆探施工人員而言，應(yīng)該認識到?jīng)_洗液水質(zhì)的影響，對沖洗液用水進行合理選擇，以確保施工的高效進行。

3 沖洗液水質(zhì)對煤田地質(zhì)鉆探施工的影響

在探討沖洗液水質(zhì)對于煤田地質(zhì)鉆探施工的影響時，需要首先針對煤田所處區(qū)域的地層巖性進行分析，明確區(qū)域地層對于當(dāng)?shù)厮|(zhì)的影響。因我國西部某煤田為例，經(jīng)現(xiàn)場地質(zhì)勘察，地層包括了第四系覆蓋沙土層、沖洪積砂礫石層，第三系分化沙土層，半成巖砂礫石層，侏羅紀泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖、中砂巖以及砂礫巖等。在勘察區(qū)域內(nèi)，大部分地區(qū)都存在著厚度較大的第四系和第三系覆蓋層，而且半成巖和不成巖較多，在鉆進施工中，普遍存在有剝落坍塌的現(xiàn)象，賦存水水質(zhì)較差。泥沙等的存在，對于沖洗液用水造成了很大的影響，如果盲目使用，很可能會導(dǎo)致沖洗液失去應(yīng)有的功能。

在實際鉆探中，第一個鉆孔采用了當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶院內(nèi)的潛水井井水作為沖洗液用水，攪拌出的泥漿存在著粘度差、護壁性能差等問題，下鉆無法有效達到孔底，每一次都需要掃孔到底，不僅在一定程度上延長了鉆進時間，同時也影響了巖芯采樣率。對此，相關(guān)技術(shù)人員進行了分析，判定主要是由于水質(zhì)問題導(dǎo)致泥漿的質(zhì)量差。在對后續(xù)鉆孔進行施工時，選擇當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)田灌溉用深水井的井水進行泥漿的配置，同時加入了CMC、KHM等泥漿性能處理劑，極大地提高了鉆進的效率和巖礦芯采樣率。

經(jīng)水質(zhì)分析，淺井水與深井水的水質(zhì)存在著很大的差異性，淺井水中的Ca2+與Mg2+含量較高，溶解性差，硬度與固相的含量均超出深井水的一倍以上，其他指標也各有不同。總體上，深井水的水質(zhì)較淺井水要好得多，因此在煤田鉆探施工中，應(yīng)該優(yōu)先選擇深水井抽出的水，作為沖洗液用水，以保證沖洗液的質(zhì)量，提高煤田地質(zhì)鉆探施工的效率。

4 沖洗液用水選擇及經(jīng)濟效果

在對煤田鉆探施工現(xiàn)場的沖洗液用水進行選擇時，首先應(yīng)該從多個水源地選取樣本，由專業(yè)技術(shù)人員通過相應(yīng)的試驗進行分析，根據(jù)沖洗液用水的基本要求，選擇出兩種以上的可用水源;然后，在不同鉆孔施工中，觀察對比地下水和泥沙對于沖洗液用水的鹽侵程度，從中選出侵蝕度相對較小的沖洗液用水，并進行推廣。經(jīng)相關(guān)調(diào)查和統(tǒng)計分析，在該煤田所處區(qū)域內(nèi)，淺部封閉水層的井水基本上都能夠滿足沖洗液用水的要求。

事實上，在科學(xué)技術(shù)以及人們認識水平不斷提高的影響下，煤田地質(zhì)鉆探施工中的沖洗液配置方案得到了不斷的更新和改良，尤其是近些年來，更是發(fā)生了巨大的變化，沖洗液用水質(zhì)量也受到了相關(guān)技術(shù)人員的重視。在以往的施工中，為圖方便或者減少成本，往往都是采用就地選擇水源，然后使用純堿、磷酸鈉鹽等對水進行軟化處理的方式，但是這種做法并不能從根本上解決問題，施工過程中很容易發(fā)生孔內(nèi)事故，影響施工進度和施工質(zhì)量，嚴重的甚至可能會導(dǎo)致鉆孔報廢，導(dǎo)致施工成本的增大。而現(xiàn)在直接選用100－300m以深水井抽出的井水，雖然較原本的方式相比運輸成本較大，但是能夠有效保證煤田地質(zhì)鉆探施工的順利進行，綜合經(jīng)濟效益好，工程的總體成本能夠降低1/3左右，而且鉆探施工效率得到了非常顯著的提升。

5 結(jié)語

總而言之，在煤田地質(zhì)鉆探施工中，沖洗液水質(zhì)在很大程度上影響了施工效率，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)該從煤田所處區(qū)域的地層巖性出發(fā)，對沖洗液用水進行合理選擇。在相同的區(qū)域內(nèi)，深水井抽出井水在水質(zhì)上要遠遠優(yōu)于淺水井，雖然部分施工現(xiàn)場并不具備相應(yīng)的深水井，不過可以利用周圍村鎮(zhèn)中的水井，保證沖洗液用水的水質(zhì)，進而提高煤田地質(zhì)鉆探施工的效率和質(zhì)量，推動煤炭開采工作的順利開展。

［1］吳興民，田占成．淺析水質(zhì)對煤田鉆探施工的影響［J］．西部探礦工程，2012，(8):41 －42．

［2］周子忠．淺析沖洗液水質(zhì)對煤田地質(zhì)鉆探施工的影響［J］．地球，2013，(6):122．

［3］楊軍．煤田鉆探用沖洗液類型的探討［J］．新疆有色金屬，2011，(6)．