胡啟鋒，陳浩習(xí)

（江西有色地質(zhì)勘查二隊(duì)，江西 贛州 343000）

在水文地質(zhì)普查以及勘探工作當(dāng)中，水文地質(zhì)鉆探技術(shù)發(fā)揮著十分重要的作用，通過(guò)應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用，能夠全面詳實(shí)地獲取水文地質(zhì)資料，指導(dǎo)深層地下水開(kāi)發(fā)利用，這是開(kāi)展鉆井工程最為重要的技術(shù)手段之一。其任務(wù)是基于水文地質(zhì)測(cè)繪以及水文地質(zhì)物探前提下，對(duì)地下水含水層的巖性、構(gòu)造、層次、厚度、埋深、水量、水溫、水質(zhì)等相關(guān)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行獲取，對(duì)水文地質(zhì)測(cè)繪以及物探遙感無(wú)法有效應(yīng)對(duì)的水文地質(zhì)問(wèn)題進(jìn)行驗(yàn)證與解決，進(jìn)而提供更加全面詳實(shí)的水文地質(zhì)資料與信息，科學(xué)合理的對(duì)地下水資源開(kāi)發(fā)利用[1]。

1 鉆探工作必須遵循的準(zhǔn)則

（1）水文地質(zhì)鉆探工作有效開(kāi)展應(yīng)當(dāng)認(rèn)真落實(shí)，先水文地質(zhì)測(cè)繪以及物探工作，之后進(jìn)行專(zhuān)探施工，首先開(kāi)展踏探工作，在進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)，之后進(jìn)行施工，基于水文地質(zhì)測(cè)繪和物探工作前提，對(duì)水文地質(zhì)鉆孔進(jìn)行布置，只有將地質(zhì)施工設(shè)計(jì)工作充分做好，才能進(jìn)行鉆探施工。

（2）用探采結(jié)合鉆孔，應(yīng)當(dāng)以勘探為主，同時(shí)結(jié)合探采科學(xué)合理的進(jìn)行，滿足勘探工作需求，在對(duì)全面詳實(shí)的水文地質(zhì)資料獲取的同時(shí)，進(jìn)行鉆探施工，滿足成井需求。

（3）只有全面了解和掌握鉆探區(qū)域水文地質(zhì)信息資料，才可以更好的進(jìn)行水井鉆探施工，并在施工實(shí)際運(yùn)用有效的措施，來(lái)對(duì)水文資料進(jìn)行收集與評(píng)價(jià)，在成井工藝要求下進(jìn)行成井。

2 鉆探工作的基本要求

（1）作為獲取水文地質(zhì)信息的重要技術(shù)手段，水文地質(zhì)鉆探發(fā)揮著十分重要的作用，必須要與地質(zhì)設(shè)計(jì)要求相滿足，實(shí)現(xiàn)地質(zhì)設(shè)計(jì)目的，所以要認(rèn)真遵循需要和可能的精神，在專(zhuān)探設(shè)計(jì)以及施工過(guò)程當(dāng)中，選擇更加優(yōu)異的方法與工藝，更好的滿足地質(zhì)設(shè)計(jì)要求。而且應(yīng)當(dāng)努力提高地質(zhì)施工設(shè)計(jì)準(zhǔn)確程度，以免最大程度避免由于不當(dāng)設(shè)計(jì)而引發(fā)新的損失[2]。

（2）專(zhuān)探工程施工過(guò)程當(dāng)中，必須要遵循高效、安全、優(yōu)質(zhì)、低耗質(zhì)量第一這一原則，來(lái)選擇應(yīng)用先進(jìn)的鉆探技術(shù)方法，運(yùn)用新的工藝，保證經(jīng)濟(jì)效益與質(zhì)量，而且，在強(qiáng)化全面質(zhì)量管理活動(dòng)當(dāng)中，避免單一的要求進(jìn)尺速度，對(duì)工程質(zhì)量成不利影響，或者不重視生產(chǎn)安全以及經(jīng)濟(jì)效益等。

（3）對(duì)于鉆孔各種原始數(shù)據(jù)詳細(xì)的記錄與整理，資料提交過(guò)程當(dāng)中必須要保證其準(zhǔn)確性，真實(shí)性與可靠性，發(fā)現(xiàn)弄虛作假行為應(yīng)當(dāng)嚴(yán)厲處理。

（4）作為水文地質(zhì)鉆探工作人員，在工作實(shí)際，應(yīng)當(dāng)認(rèn)真學(xué)習(xí)，嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行操作，更好地保證水文地質(zhì)鉆探施工質(zhì)量。

3 水文地質(zhì)鉆探技術(shù)

（1）多工藝空氣鉆探技術(shù)。這種鉆探技術(shù)是通過(guò)壓縮空氣或者將還有壓縮空氣氣體混合物，當(dāng)做鉆探過(guò)程當(dāng)中循環(huán)沖洗介質(zhì)，為破巖機(jī)提供相應(yīng)的動(dòng)力，并借助沖洗介質(zhì)來(lái)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)進(jìn)的一種技術(shù)手段?，F(xiàn)如今，隨著科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展，此項(xiàng)狀態(tài)技術(shù)也獲得了極大提升，空氣鉆探技術(shù)目前已經(jīng)形成循環(huán)介質(zhì)、方式以及碎巖方法與應(yīng)用多工藝技術(shù)體系。

主要包括的特點(diǎn)體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：低密度介質(zhì)對(duì)于稅延效率提升有著非常重要的促進(jìn)作用，還能使鉆頭得到有效冷卻，對(duì)巖屑進(jìn)行清除，迅速的進(jìn)行成為判斷，可以在不穩(wěn)定地層當(dāng)中對(duì)孔壁進(jìn)行保護(hù)，避免對(duì)環(huán)境造成污染，對(duì)含水層以及低壓油氣層進(jìn)行保護(hù)，促進(jìn)產(chǎn)出率不斷提升，尤其是在一些嚴(yán)寒凍結(jié)層和干旱地區(qū)施工非常有利。同時(shí)也有利于露天礦爆破孔施工和抗滑錨固孔施工，硬巖鉆孔速度通過(guò)空氣潛孔錘進(jìn)行轉(zhuǎn)進(jìn)，氣舉反循環(huán)鉆，井孔最大直徑能夠達(dá)到2m～3m，而且可以進(jìn)行井深兩千米的施工。

（2）多介質(zhì)反循環(huán)鉆探技術(shù)。這項(xiàng)鉆探技術(shù)是在鉆探施工過(guò)程當(dāng)中，與常規(guī)鉆探方法相比，循環(huán)介質(zhì)呈現(xiàn)相反的方向，反循環(huán)鉆一般應(yīng)用雙壁鉆具，液體和壓縮空氣是循環(huán)介質(zhì)的主要組成。鉆探工作開(kāi)展過(guò)程當(dāng)中，主要利用雙壁主動(dòng)鉆桿以及雙壁氣水龍頭和雙壁鉆桿內(nèi)外管環(huán)隙作為循環(huán)介質(zhì)來(lái)鉆到孔底，對(duì)孔底破巖器具進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，并將巖心與巖屑，通過(guò)鉆桿中心通道來(lái)獲取巖樣與巖心。雙壁鉆具結(jié)構(gòu)是反循環(huán)鉆進(jìn)具有的獨(dú)特特點(diǎn)，不必將孔內(nèi)鉆具提出，便能將地質(zhì)樣品進(jìn)行獲取，證明這一方法優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在，鉆進(jìn)速度效率非常的高，用時(shí)較短，具有較低的勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)具有較好的洗井效果，孔底比較清潔，能夠有效延長(zhǎng)鉆頭使用壽命，可以同時(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)進(jìn)以及取樣，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高效的良好效果，依照循環(huán)介質(zhì)的差異性，水利反循環(huán)以及空氣反循環(huán)是主要的反循環(huán)鉆探技術(shù)。另外還有液動(dòng)沖擊回轉(zhuǎn)，鉆探技術(shù)和繩索取芯鉆探技術(shù)等，這些先進(jìn)的技術(shù)手段在油氣井，地?zé)豳Y源以及水井地下水勘探過(guò)程當(dāng)中發(fā)揮著十分重要的作用。

4 項(xiàng)目概況

項(xiàng)目在興國(guó)縣梅窖鎮(zhèn)、杰村鄉(xiāng)、高興鎮(zhèn)、隆坪鄉(xiāng)、均村鄉(xiāng)、永豐鄉(xiāng)、城崗鄉(xiāng)、古龍崗鎮(zhèn)、興江鄉(xiāng)等鄉(xiāng)鎮(zhèn)缺水村組實(shí)施水文地質(zhì)鉆探，查明地質(zhì)、含水層結(jié)構(gòu)及其參數(shù)，同時(shí)實(shí)施探采結(jié)合，解決缺水需求村組群眾的安全用水問(wèn)題。

4.1 鉆進(jìn)工藝與設(shè)備

（1）鉆進(jìn)方法。采用以空氣為循環(huán)介質(zhì)的空氣潛孔錘全面鉆進(jìn)。當(dāng)巖屑在孔內(nèi)沉淀較大或上返風(fēng)速達(dá)不到要求時(shí)，改為空氣泡沫潛孔錘鉆進(jìn)。

（2）鉆探設(shè)備。①鉆機(jī)。選用石家莊宣化鉆采SL800A型鉆機(jī)及徐工集團(tuán)XSL7/350型鉆機(jī)施工。②空壓機(jī)。鉆機(jī)配備美國(guó)壽力DWQ1200XXH型空壓機(jī)及阿特拉斯XATS1200型空壓機(jī)。為了滿足空氣潛孔錘正常鉆進(jìn)所需空空氣能，另外，給空壓機(jī)配備了一個(gè)2m3儲(chǔ)氣缸。

4.2 鉆孔質(zhì)量要求

（1）鉆進(jìn)方法采用空氣潛孔錘擴(kuò)孔鉆進(jìn)工藝。

（2）巖屑采取。①每進(jìn)尺5m采取1個(gè)巖樣；遇斷層、裂隙含水層或地層巖性變化時(shí)則加密采樣。采樣量不少于0.50kg，滿足顆粒分析和鑒別地層要求。②巖樣洗凈后晾干裝袋，按要求編號(hào)；每袋填放標(biāo)簽，自上而下按次序裝箱。③鉆孔結(jié)束后，對(duì)巖樣進(jìn)行拍照留檔。照片采用米格紙底圖，標(biāo)注回次、袋號(hào)、巖性、深度等信息。

4.3 鉆孔彎曲與測(cè)量

①鉆孔彎曲度：頂角偏差不超過(guò)1.5°/100m。②終孔后測(cè)量頂角和方位角。

4.4 簡(jiǎn)易水文地質(zhì)觀測(cè)

①在提鉆后以及下鉆前進(jìn)行相應(yīng)的觀測(cè)，并對(duì)水位進(jìn)行測(cè)量，時(shí)間間隔控制在五分鐘。②如果鉆進(jìn)過(guò)程當(dāng)中遭遇溶洞漏水以及涌水、鉆具陷落、返漿顏色變化等現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)記錄其孔深。

5 孔深誤差的測(cè)量與校正

①終孔過(guò)程當(dāng)中測(cè)量孔深，控制誤差在1‰不需要對(duì)孔深進(jìn)行修正。②利用鋼卷尺進(jìn)行測(cè)量，并做好相應(yīng)的校正工作。③校正終孔，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)由水文地質(zhì)編錄員來(lái)完成。

6 成井工藝要求

（1）井身結(jié)構(gòu)。開(kāi)孔口徑不小于Ф350mm，鉆進(jìn)至基巖5m后下入Ф325mm（螺旋鋼管），管外注水泥漿3m封閉，上部用粘土充填。在基巖鉆進(jìn)過(guò)程中，遇構(gòu)造帶破碎嚴(yán)重，須下入護(hù)壁管（濾水管），終孔口徑不小于Ф150mm。

（2）測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)采集。①測(cè)井前，應(yīng)保證探頭在鉆孔中順暢無(wú)阻。②除現(xiàn)場(chǎng)直接記錄在計(jì)算機(jī)內(nèi)的原始數(shù)據(jù)外，并及時(shí)準(zhǔn)確的填寫(xiě)其他原始數(shù)據(jù)。③涂改原始數(shù)據(jù)過(guò)程當(dāng)中，必須要保持原字跡依然能夠識(shí)別。④各種方法探管回程差不應(yīng)當(dāng)有正值出現(xiàn)，并應(yīng)當(dāng)將相應(yīng)的記錄工作充分做好，深度回程差應(yīng)當(dāng)在1‰以下，如果回程差超過(guò)1‰時(shí)，必須要將原因及時(shí)調(diào)查，同時(shí)重新開(kāi)展測(cè)量。⑤儀器在規(guī)定測(cè)程范圍內(nèi)實(shí)際測(cè)量值的誤差不得超過(guò)±5%，不同物性曲線有矛盾存在時(shí)，應(yīng)當(dāng)將檢查測(cè)量工作充分做好，相同測(cè)量技術(shù)條件下，控制在5%誤差以下，無(wú)特殊情況所有方法應(yīng)在提升電纜時(shí)連續(xù)記錄，分段測(cè)量時(shí)，銜接處應(yīng)在20m以上。（6）測(cè)井結(jié)束后，應(yīng)及時(shí)提交鉆孔測(cè)井綜合成果圖及其它有關(guān)圖表，測(cè)井綜合成果圖包括測(cè)井曲線和解譯計(jì)算成果。

（3）下管。①下管兒過(guò)程當(dāng)中，被下管的深度進(jìn)行確定，同時(shí)還應(yīng)當(dāng)明確過(guò)濾管的長(zhǎng)度以及具體安裝位置，依照下管先后秩序，對(duì)每根井管進(jìn)行丈量，并做好排列工作，進(jìn)行相應(yīng)的編號(hào)，保證下管深度符合要求，科學(xué)合理的安裝過(guò)濾管。②認(rèn)真檢查每根井管，保證其質(zhì)量。③全面檢查下管工具與設(shè)備，確保其使用質(zhì)量。④加強(qiáng)統(tǒng)一指揮，彼此配合，科學(xué)規(guī)范的操作，當(dāng)遇到阻力時(shí)，不可猛墩強(qiáng)提，經(jīng)緩慢提動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)處理后仍下不去時(shí)應(yīng)將井管提出，處理障礙后再下管。⑤井管下完后，要將管柱吊直，并在孔口將其扶正、固定。

（4）填礫。①填礫前應(yīng)將填礫設(shè)計(jì)工作充分做好，對(duì)于濾料規(guī)格與質(zhì)量認(rèn)真檢查。②按填礫設(shè)計(jì)高度計(jì)算用量，現(xiàn)場(chǎng)備足濾料，做好相應(yīng)的記錄工作。③通過(guò)孔口井管周?chē)鶆虻倪M(jìn)行填礫，不應(yīng)當(dāng)填入過(guò)程當(dāng)中在同一方位進(jìn)行。④填礫時(shí)，應(yīng)當(dāng)詳細(xì)測(cè)量孔內(nèi)填礫面高度，有堵塞問(wèn)題發(fā)生時(shí)，應(yīng)當(dāng)通過(guò)有效的措施來(lái)進(jìn)行消除，并做好回填工作。⑤濾料回填到相應(yīng)位置時(shí)，開(kāi)展止水以及管外封閉，對(duì)于填礫面位置再次進(jìn)行確定，如果存在下沉情況，必須要回填到相應(yīng)位置。

（5）止水與封孔。①止水材料應(yīng)具有良好的隔水性能，無(wú)毒、不污染水質(zhì)。②止水部位應(yīng)選擇在良好隔水層處，隔水層厚度不應(yīng)小于5m～10m。③封孔應(yīng)采用粘土球或水泥漿管外封閉止水，止水物厚度宜大于5m。

（6）洗井。抽水試驗(yàn)前，將深井泵置于洗井段位置，以反復(fù)關(guān)停水泵，震蕩水位降深方法清洗鉆孔，直至水清砂凈。

（7）抽水試驗(yàn)。①抽水試驗(yàn)按照《水文地質(zhì)調(diào)查規(guī)范（1：50000）》（DZ/T0282-2015）、《供水水文地質(zhì)勘察規(guī)范》（GB50027-2001）、合同要求及本項(xiàng)目工作方案執(zhí)行。②正式抽水試驗(yàn)前要做試抽和穩(wěn)定水位觀測(cè)，必須有相關(guān)數(shù)據(jù)記錄。③采用單孔穩(wěn)定流法試驗(yàn)，按三個(gè)落程先大后小進(jìn)行，最大降深值根據(jù)水文地質(zhì)條件和抽水設(shè)備能力確定，其余兩次降深值分別為最大降深值的2/3和1/3。最大降深穩(wěn)定延續(xù)時(shí)間基巖含水層不少于8h～16h，中砂、細(xì)砂和粉砂含水層不少于16h，中小降深穩(wěn)定延續(xù)時(shí)間可為8h～12h，穩(wěn)定時(shí)間內(nèi)孔水位波動(dòng)值不超過(guò)3cm。當(dāng)水量很小或水位降不下時(shí)，可作一次降深，必須要保持24h的穩(wěn)定時(shí)間，不能滿足抽水孔水位時(shí)，應(yīng)當(dāng)開(kāi)展最大降深非穩(wěn)定流試驗(yàn)。根據(jù)視s-lgt曲線確定延續(xù)的抽水時(shí)間。④穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)在開(kāi)展過(guò)程當(dāng)中，應(yīng)符合涌水量以及水位穩(wěn)定性，保持一定范圍內(nèi)波動(dòng)不應(yīng)當(dāng)有持續(xù)下降以及上升趨勢(shì)，水位波動(dòng)范圍應(yīng)當(dāng)控制在平均降深值的1%（降深10m以內(nèi)，主孔水位波動(dòng)值應(yīng)不超過(guò)3cm，觀測(cè)孔不超過(guò)2cm），涌水量波動(dòng)值不能超過(guò)平均流量的3%。試驗(yàn)過(guò)程中，要密切注意附近水點(diǎn)、地面及建筑物變化情況。⑤在抽水試驗(yàn)穩(wěn)定時(shí)間內(nèi)，不得任意改變柴油發(fā)電機(jī)組變頻器頻率大小或抽水設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。（6）抽水試驗(yàn)后，應(yīng)檢查孔深，沉淀物不得淤塞進(jìn)水孔段；應(yīng)及時(shí)整理，提交抽水試驗(yàn)綜合成圖表。

7 原始資料及鉆孔技術(shù)檔案要求

（1）所有鉆孔鉆探試驗(yàn)結(jié)束后，均應(yīng)提交單井成井報(bào)告，并提交以下原始資料：鉆孔施工設(shè)計(jì)書(shū)、鉆孔開(kāi)工審批表、鉆探班報(bào)表、鉆孔地層描述表、地質(zhì)鉆孔巖心編錄表、鉆孔終孔通知書(shū)、鉆孔井管排管記錄表、鉆孔井管安裝記錄表、鉆孔填礫記錄表、鉆孔止水封閉記錄表、鉆孔洗井記錄表、抽水試驗(yàn)觀測(cè)記錄表、鉆孔測(cè)井野外工作記錄表、鉆孔測(cè)井解譯記錄表、鉆孔測(cè)井曲線、鉆孔測(cè)井解譯報(bào)告、鉆探事故報(bào)告表、鉆孔施工小結(jié)、鉆孔基本情況表、鉆孔綜合柱狀圖表、鉆孔質(zhì)量檢查驗(yàn)收記錄表。

（2）鉆探班報(bào)表過(guò)程當(dāng)中，通過(guò)碳素筆做好相應(yīng)的記錄，并有相關(guān)負(fù)責(zé)人簽字交班。

（3）地質(zhì)鉆孔巖心編錄表內(nèi)容必須齊全，巖性描述規(guī)范，巖屑粒度大小比例觀測(cè)準(zhǔn)確。總之，此次水文地質(zhì)鉆探工作的開(kāi)展，滿足了找水打井工作要求，提高了鉆探效率，保證了鉆探工作質(zhì)量。并對(duì)水井進(jìn)行不同流量的多次抽水檢驗(yàn)，出水量60m3/h時(shí)，井水約50min變?yōu)榍宄?，出水?0m3/h時(shí)，井水約20min變?yōu)榍宄?，該井完全達(dá)到供水要求。