礦區(qū) 水文地質(zhì) 鉆探
在礦區(qū)的生產(chǎn)和開采過程中，很容易導(dǎo)致一些地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，比如：地下水位上升、侵腐嚴(yán)重、礦區(qū)地表坍塌和土壤結(jié)構(gòu)砂化嚴(yán)重等，這些都阻礙了礦區(qū)的開采與生產(chǎn)發(fā)展。為了確保礦區(qū)的開采與生產(chǎn)在安全的環(huán)境下進(jìn)行，對礦區(qū)周圍的水文地理環(huán)境進(jìn)行勘探是很有必要的。對礦區(qū)水文地理環(huán)境的勘探有很多種方法，其中就包括：對礦區(qū)周圍的水文地理環(huán)境進(jìn)行測定、采集，水文地理環(huán)境的勘查以及礦區(qū)地下水的變化，根據(jù)搜集和整理出來的數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)的實(shí)驗(yàn)和分析。本文通過鉆探過程中的一些具體環(huán)節(jié)，展開討論。
一、重要意義
通過水文地質(zhì)鉆探可以很直觀、很全面的判斷礦區(qū)周圍是否存在含水巖層，它所處的位置是深還是淺、巖層屬性怎樣、空間分布是不是合理等。同時(shí)也可以通過水文地質(zhì)鉆探搞清楚各含水巖層之間存在這什么的聯(lián)系，以及地表與含水巖層之間有什么關(guān)聯(lián)。在水文地質(zhì)鉆探過程中，可以通過對礦區(qū)的地下水進(jìn)行抽樣檢測，來判斷出各個(gè)含水巖層的具體水文資料信息；同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)對礦區(qū)周圍的低下水位進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測。
二、鉆孔種類
在水文地質(zhì)鉆探過程中，由于鉆孔所要承擔(dān)的任務(wù)不同，可以將其分為五種類型：
1、勘探孔
這種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(jìn)行一個(gè)簡單的觀測記錄。但在這個(gè)過程當(dāng)中并不會(huì)進(jìn)行取水檢驗(yàn)。這主要是因?yàn)樵谶@個(gè)環(huán)節(jié)當(dāng)中，重點(diǎn)要要了解礦區(qū)周圍的土壤地質(zhì)結(jié)構(gòu)以及地下水的情況。
2、觀測孔
觀測孔一般可分為取水檢驗(yàn)觀測孔和長期觀測孔。這種鉆孔一般都會(huì)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(dān)的任務(wù)也是不同。取水檢驗(yàn)孔主要是用在特定巖層上，借以測量該區(qū)域下地水狀況；而長期觀測孔則是對該區(qū)域的地下水進(jìn)行一個(gè)長久有效的觀察。此外要了解當(dāng)?shù)氐叵滤母鞣N變化和運(yùn)動(dòng)的的規(guī)律，同時(shí)也要做好取水檢驗(yàn)工作。
3、試驗(yàn)孔
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(huì)進(jìn)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(yàn)孔一般應(yīng)用于取水檢驗(yàn)中，有時(shí)也會(huì)用來檢測地下水的各種變化和運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。為達(dá)到特殊目的而選擇使用水文地質(zhì)試驗(yàn)孔時(shí)。一般都要進(jìn)行多層次檢測、多層次取水或多孔取水檢驗(yàn)，在鉆孔大小的選擇上，也一般選擇較大型的鉆孔。
4、探放水孔
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(jìn)行水文地質(zhì)檢驗(yàn)等。探放水孔的施工有時(shí)會(huì)在地下完成，有時(shí)會(huì)在地面進(jìn)行。通過使用地下鉆探進(jìn)行地質(zhì)勘探時(shí)，不僅具有很強(qiáng)的針對性、大大縮短了鉆進(jìn)長度而且進(jìn)一步增大了勘測區(qū)域，提高了勘測效果。
5、開采孔
在疏通和降低地下水位、開采地下水時(shí)都會(huì)用到開采孔。開采孔的內(nèi)部結(jié)構(gòu)應(yīng)該符合當(dāng)?shù)氐牡叵滤|(zhì)和水量的要求。在對開采孔進(jìn)行施工時(shí)應(yīng)該在滿足取水實(shí)驗(yàn)和了解礦區(qū)水文地質(zhì)地理的情況下，使用較小口徑鉆頭鉆孔，然后再將鉆孔口徑擴(kuò)大成井的施工方法。
三、勘探過程中鉆孔的結(jié)構(gòu)
礦區(qū)水文地質(zhì)鉆探過程中，鉆孔的內(nèi)部結(jié)構(gòu)一般可分為：鉆孔直徑、鉆孔深度和井管直徑等。
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(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)狀況、施工要求、鉆探的目的以及鉆探技術(shù)的好壞來決定的。 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的。在含水巖層厚度過大時(shí)，鉆孔過程中很難穿透整個(gè)含水巖層。鉆探過程中，在碰到基巖含水層時(shí)，探孔應(yīng)該從整個(gè)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(shí)際情況和礦區(qū)的地質(zhì)地理?xiàng)l件來確定鉆孔的深度。
2、鉆孔的直徑
鉆孔直徑的設(shè)計(jì)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(dāng)?shù)厮臓顩r的勘測孔、取水檢驗(yàn)孔和對地下水位進(jìn)行實(shí)時(shí)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(huì)需要改變孔徑的大小來控制水量。而作為供水用的開采孔、疏通孔，一般情況下都會(huì)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，而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(huì)小于59MM。
四、水文地質(zhì)的勘測
在礦區(qū)水文地質(zhì)鉆探過程中，應(yīng)將觀察和勘測到水文地質(zhì)資料進(jìn)行有效的記錄和保存，其中就應(yīng)包括：探孔中地下水位的變化情況、沖洗液的損耗狀況、出水的方位和出水量的大小等內(nèi)容。
1、地下水位的勘測
在對地下水位的勘測過程中，應(yīng)要及時(shí)合理，至少保證每個(gè)班次對地下水位進(jìn)行測量一次。如果遇到嚴(yán)重出水的巖層，應(yīng)該在地下水位穩(wěn)定后，再進(jìn)行勘測。同時(shí)要注意，當(dāng)鉆孔中含有泥漿時(shí)，不用對此鉆孔中的地下水位進(jìn)行勘測。
2、沖洗液的損耗量勘測
在鉆探過程中，當(dāng)探孔穿透含水巖層時(shí)，會(huì)出現(xiàn)沖洗液大量損耗的現(xiàn)象。這時(shí)，應(yīng)該每隔15分鐘就要觀測一次。當(dāng)沖洗液全部損耗殆盡時(shí)，應(yīng)將水泵開到最大來觀測沖洗液的最大損耗值，同時(shí)對鉆孔的內(nèi)巖心進(jìn)行提取、檢驗(yàn)，看是否存在散亂、裂痕、穿孔等現(xiàn)象。
五、總結(jié)
做好礦區(qū)水文地質(zhì)地理的勘探工作以及鉆探過程中探孔的分布結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作，是提高水文地理地質(zhì)勘探報(bào)告質(zhì)量的重要條件。也為確保礦區(qū)安全生產(chǎn)和開采以及合理開發(fā)和利用地下水提高了重要理論數(shù)據(jù)。
