趙家忠
摘要:在礦區(qū)開采前都要進行水文地質(zhì)勘探,以確定礦區(qū)地下水位情況,為礦山開采方案設計提供參考依據(jù)。礦區(qū)水文地質(zhì)鉆探是水文地質(zhì)勘探中一項非常重要的工作,其技術(shù)操作簡單方便且準確可靠,已經(jīng)在礦區(qū)水文地質(zhì)勘探中得到了廣泛應用。本文主要對現(xiàn)階段我國水文地質(zhì)鉆探中存在的問題進行分析,并提出了有效的解決措施,以確保水文地質(zhì)鉆探準確、科學、高效的進行。
關鍵詞:礦區(qū)勘查;水文地質(zhì);鉆探技術(shù);問題;解決措施
一、水文地質(zhì)鉆探設計
在綜合分析、研究地區(qū)的水文地質(zhì)測繪、水文地質(zhì)遙感、水文地質(zhì)工程地球物理勘探和既有勘探資料的基礎上,根據(jù)勘察階段并考慮勘察區(qū)的地質(zhì)、水文地質(zhì)條件的復雜程度、需水量、地下水動態(tài)監(jiān)測和環(huán)境水文地質(zhì)的要求,以及擬選用的水文地質(zhì)計算和地下水資源評價方法等諸因素進行。水文地質(zhì)鉆探設計的內(nèi)容包括工作量布置、鉆孔結(jié)構(gòu)、鉆探設備和鉆進方法等。
網(wǎng)、線的密度和孔距按勘察階段、地區(qū)條件的復雜程度和研究深度決定?;鶐r地區(qū)勘探線、孔的布置,除要控制地質(zhì)構(gòu)造、查明儲水構(gòu)造和與其有關的補給途徑外,還要考慮不同巖石的特點,盡量把鉆孔布置在富水地段:如碎屑巖地區(qū)可布置在斷裂破碎帶,巖層傾角由陡變緩的偏緩地段,背斜軸部構(gòu)造變動顯著的地段,地下水的集中排泄帶,碎屑巖和巖漿巖巖脈或侵入體接觸帶附近等;可溶巖地區(qū)可布置在裂隙巖溶發(fā)育帶,巖溶微地貌發(fā)育處,可溶巖與非可溶巖或弱可溶巖的接觸帶等;巖漿巖和變質(zhì)巖地區(qū)可布置在斷裂破碎帶、巖脈發(fā)育帶、不同巖體接觸帶、弱風化裂隙發(fā)育帶、原生柱狀節(jié)理和原生空洞發(fā)育部位等。試驗孔在勘探孔總數(shù)中要占有一定比例。在初步勘察階段時,松散層地區(qū)比例數(shù)要大于60%;基巖地區(qū)比例數(shù)要大于80%。
二、我國礦區(qū)水文地質(zhì)鉆探中存在的主要問題
2.1現(xiàn)場作業(yè)人員綜合素質(zhì)偏低
從近年來水文地質(zhì)鉆探人員資料調(diào)查中顯示,水文鉆探從業(yè)人員普遍學歷素質(zhì)偏低,施工現(xiàn)場項目負責和管理人員對工作認識不夠,工作態(tài)度懶散,缺乏相應的工作積極性。施工管理人員對施工要求和規(guī)范不了解或不熟悉,施工工程不按照標準規(guī)范進行,致使施工人員盲目施工。項目技術(shù)人員在編寫項目勘察報告時經(jīng)常應付了事,不結(jié)合地質(zhì)實際情況隨意繪制水文地質(zhì)測量圖,對含水層特征及滲透參數(shù)隨意編造,導致報告內(nèi)容缺乏相應的實際意義和科學價值。而且施工人員多數(shù)為臨時聘用的農(nóng)民工,其缺乏相應的施工基礎和職業(yè)技能,在施工過程中不按照要求規(guī)范,經(jīng)常尋求捷徑以圖方便,最終導致測量結(jié)果出現(xiàn)很大偏差,延誤整個工程的進展。
2.2鉆機設備選型不當,質(zhì)量問題突出
目前在我國多數(shù)礦區(qū)水文地質(zhì)鉆探項目都是以外包形式進行,項目承包方為了獲取利潤,對施工成本進行各種節(jié)約,經(jīng)常不按照礦區(qū)地質(zhì)實際情況進行鉆機設備選擇,更不會按照施工鉆探標準和要求進行,對鉆機功率及鉆進參數(shù)匹配調(diào)整達不到所需要求規(guī)范,施工工藝和技術(shù)水平不達標,影響整個項目的施工效率。所用鉆機也不進行及時更新和維護,在施工工程中經(jīng)常出現(xiàn)各種故障問題,鉆探效率低下延誤工程工期。
2.3礦區(qū)水文地質(zhì)條件復雜,作業(yè)條件差
礦區(qū)水文地質(zhì)環(huán)境一般比較復雜,經(jīng)常會在鉆探過程中遇到地質(zhì)巖溶、斷裂縫隙等復雜地質(zhì)環(huán)境,以及人為形成的廢氣礦井及窖洞等儲水地質(zhì)環(huán)境。對于一些低下斷裂發(fā)育較高的地層,其巖石及構(gòu)造程度比較差,通常會出現(xiàn)含水層,且水路關系網(wǎng)錯綜復雜,以致于對巖石鉆探不均勻,使得泥漿土塊填充在裂隙中不能很好的排出孔外,而且還非常容易導致鉆頭卡鉆、埋鉆以及鉆頭損壞等現(xiàn)場發(fā)生,最終會引發(fā)一系列鉆探事故,嚴重影響水文地質(zhì)鉆探工程進度。
三、優(yōu)化礦區(qū)水文地質(zhì)鉆探的有效措施
礦區(qū)水文地質(zhì)鉆探技術(shù)對施工企業(yè)和施工人員的利益和安全有著非常重要的影響,對礦區(qū)水文地質(zhì)鉆探技術(shù)進行優(yōu)化和改進,對水文鉆探工程具有十分重要的意義。
3.1加強對施工作業(yè)人員及現(xiàn)場管理人員的教育培訓
隨著科學技術(shù)的進步和社會的發(fā)展,高科技成果在礦區(qū)水文地質(zhì)勘察工作中應用的也越來越多,施工設備的機械化、自動化程度的提高,對工程管理人員和施工人員的各種素質(zhì)和能力也有了新的標準和要求。因此,這就需要定期對工程管理和施工人員職業(yè)素質(zhì)以及職業(yè)技術(shù)水平進行培訓指導,加強其職業(yè)道德修養(yǎng)和技術(shù)能力水平。教育培訓方式要結(jié)合工程實際,以理論指導實踐,強化其安全意識及操作水平,加強其自我保護能力,學會處理和應對鉆探事故,避免造成人身傷害。
3.2做好鉆機設備的選型
鉆機設備的好壞以及選型的合適與否直接影響著鉆機的鉆機效率,因此一定要根據(jù)礦區(qū)水文地質(zhì)巖石的鉆機難易程度進行鉆機參數(shù)的選型,必須要選用先進的鉆進設備,比如正反向一體化鉆頭;同時還要注意鉆機設備的保養(yǎng)和更換,對于磨損嚴重的鉆頭、泥漿泵要及時更換,保證鉆機按最大效率工作。
3.3優(yōu)化鉆機鉆進的施工工藝
鉆機的鉆進施工工藝也是影響鉆機效率的重要因素。在鉆機施工過程中要注意觀察和記錄鉆孔中水位的變化、沖洗液的消耗和漏失情況、涌水位置和涌水量、水溫的異常以及鉆具掉落的層位和深度。根據(jù)泥漿的翻漿速度、顏色適時改變鉆進策略,當遇到斷層破碎帶、溶洞時,要準確判斷聚水量和水力連通關系,注意使用適當長度的短鉆桿或巖心管,有效保持鉆具的剛性鉆進進度,同時還要按照起拔鉆進工藝施工,防止裂隙中的巖塊掉落造成卡鉆,泥沙、碎屑不能順利排出孔外時造成埋鉆,或是鉆頭在溶洞中甩開脫落導致掉鉆。
四、結(jié)語
對礦區(qū)水文地質(zhì)鉆探技術(shù)不斷進行加強和改進,引進高水平人才及先進科學技術(shù),對提高礦區(qū)水文地質(zhì)鉆探工作具有十分重要的作用。做好礦區(qū)水文地質(zhì)勘探工作,保障礦區(qū)水文地質(zhì)勘探安全順利進行,加快礦山開采利用效率,為國民經(jīng)濟發(fā)展和社會進步做出有力貢獻。
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