鉆探技術在水文地質勘察工程中的應用

王珊珊

摘 要：在水文地質勘察工程中鉆探是一種十分重要的技術，它是勘測資料準確度的基本保障。一旦鉆探技術不達標將直接影響到水文條件的分析結果，也無法取得準確的信息數據，甚至水文地質勘測報告上出現虛假信息，最終導致在應用該技術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節，來展開討論。

關鍵詞：鉆探技術 水文地質勘察 應用

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

1.水文地質勘擦工程

1.1水文地質勘查中鉆探的重要意義

通過水文地質鉆探可以很直觀、全面地判斷出，礦區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鉆探弄清楚各含水巖層之間存在的聯系，以及地表與含水巖層之間的聯系。在水文地質鉆探過程中，可以通過對礦區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；同時也可以實現對礦區周圍的地下水位進行實時檢測。

1.2鉆探技術存在的問題

在地質調查以及資源勘察工程建設過程中，鉆探技術是不能缺失的一種重要的技術手段，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將面臨很多的問題和挑戰。例如，在對深度超過1萬米及以上的海洋進行鉆探時，鉆孔技術需要進一步加強，而且要根據實際情況，加強鉆孔技術自動化、智能化以及實用性。

2.鉆探技術

2.1地下鉆技術

當巖心鉆在水平坑道中進行操作時，我們稱之為地下鉆。這種鉆孔技術相對較為復雜，而且花費的成本也比較高，適用范圍非常小。但是，在對礦井地質多變或者是礦體較為復雜的情況進行勘測時，地下鉆所獲得的資料和數據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

在對礦床進行勘探時，為了對深部水文的情況以及地質的情況進行全面了解，通常采取的一種重要的技術就是巖心鉆。在使用巖心鉆進行勘測時，不會受到相關條件的制約，在平地以及山區都可以使用。通常情況下，對礦體延伸的情況以及礦體的規模進行大致的了解時，可以采用巖心鉆技術。通過巖心鉆技術獲得的巖粉以及巖心，能夠對地質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

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；同時，若礦井沒有必要進行深鉆，也會使用淺鉆的技術。其技術操作方便，而且成本相對較低，在設備移動方面也比較容易些，能夠快速獲取各類數據信息。淺鉆技術擁有很多的種類，通常情況下都是自行將設備安裝在汽車上，需要注意的是，在進行淺鉆時巖石的厚度不能過大。

3.水文地質勘察中鉆探技術鉆孔分類

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，并根據鉆取上來的這些巖礦心，對地下的巖層以及地質結構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節當中，重點需要了解礦區周圍的土壤地質結構以及地下水的情況。

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，借以測量該區域地下水狀況；而長期觀測孔，則是對該區域的地下水進行一個長久有效的觀察。此外，要了解當地地下水的各種變化和運動的規律，同時還要做好取水檢驗工作。對于試驗鉆孔來說，尤其在礦區周圍的水文地質勘探過程中，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律。為達到特殊目的而選擇使用水文地質試驗孔時，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礦區探放水鉆孔與開采鉆孔

探放水孔在礦區周圍的地質勘探過程中，一般都用于疏散和降低礦區地下水位，以及在礦井下進行水文地質檢驗等。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。開采孔的內部結構應該符合當地的地下水質和水量的要求。在對開采孔進行施工時，應該在滿足取水實驗和了解礦區水文地質的情況下，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構

4.1鉆孔的深度

在水文地質鉆探過程中，鉆孔的深淺都是由當地的地質狀況、施工要求、鉆探的目的以及鉆探技術的好壞來決定。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，探孔應該從整個含水巖層的多水地段或多水結構帶中穿過；鉆探過程中，碰到巖溶含水層，探孔應該從含水巖層的薄弱地帶穿過；在鉆探過程中，根據設備的實際情況和具體目的所需要的地質條件，來確定鉆孔的深度。

4.2鉆孔的直徑

鉆孔直徑的設計應該包含以下內容：開孔直徑、變徑尺寸和終孔直徑。在鉆探過程中，用來觀測當地水文狀況的勘測孔、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。在土壤結構比較松軟的底層中，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 論

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

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