２０１７年第３期（总第１３８期） ＥＮＥＲＧＹ ＡＮＤ ＥＮＥＲＧＹ ＣＯＮＳＥＲＶＡＴＩＯＮ 红源占 钍 ２０１７年３月 矿井水文地质工程钻探现状与发展方向探索 朱志刚 （霍州煤电集团丰峪煤业有限责任公司，山西霍州０３１４００） 摘要： 分析水文地质钻探工作的，ｚ－Ｐｃ性，针对煤矿水文地质钻探现状，提出水文地质钻探工作质量完善的方法，并 对水文地址钻探新技术进行探讨。 关键词：矿井；水文地质钻探；现状 中图分类号：Ｐ６４１ 文献标识码： Ａ 文章编号： ２０９５—０８０２一（２Ｏ１７）Ｏ３—００２４—０２ Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｓｔａｔｕｓ Ｑｎｏ ｏｆ Ｈｙｄｒｏｇｅｏｌｏｇｉｃ Ｄｒｉｌｌｉｎｇ ａｎｄ Ｉｔｓ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ＺＨＵ Ｚｈｉｇａｎｇ （Ｆｅｎｇｙｕ Ｃｏａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｈｕｏｚｈｏｕ Ｃｏａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ Ｇｒｏｕｐ，Ｈｕｏｚｈｏｕ ０３１４００，Ｓｈａｎｘｉ，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ： ｒｈｉｓ ｐａｐｅｒ ａｎａｌｙｚｅｄ ｔｈｅ ｎｅｃｅｓｓｉｔｙ ｏｆ ｈｙｄｒｏｇｅｏｌｏｇｉｃ ｄｒｉｌｌｉｎｇ．ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ ｔｈｅ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｈｙｄｒｏｇｅｏ— ｌｏｇｉｃ ｄｒｉｌｌｉｎｇ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｓｔａｔｕｓ ｑｕｏ ｏｆ ｈｙｄｒｏｇｅｏｌｏｇｉｃ ｄｒｉｌｌｉｎｇ ｉｎ ｃｏａｌ ｍｉｎｅｓ，ａｎｄ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ ｎｅｗ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ｈｙｄｒｏｌｏｇｉｃ ｄｒｉｌｌｉｎｇ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｍｉｎｅ；ｈｙｄｒｏｇｅｏｌｏｇｉｃ ｄｒｉｌｌｉｎｇ；ｓｔａｔｕｓ ｑｕｏ ０ 引言 水文地质钻探是指对地下水的埋藏条件和运动规 定进行分析，与地质钻探相比，水文地质钻探的特征 是产生的钻孑Ｌ直径更大，钻进方法更复杂，而且运用 的设备类型也更加繁多。水文地质钻探可以进行水质 勘探和探采，通过钻探观察地层的岩芯和水样，为地 下水资源开发和矿山开采提供科学的依据。 会发现煤炭距离地表的深度有很大差异，地表水会对 矿井水源产生一定影响，但不是产生太大影响。断层 水是在断层中存在的地下水，这类地下水的流动方向 明确，所以，水文地质钻探中重点对断层水进行分析。 在矿井投入建设过程中，勘察人员应该对周围的断层 水分布情况进行合理分析。 ２．１．２地下水 １水文地质钻探的必要性 地质勘探工作在煤矿产业中一直居于比较重要的 地位，水文地质勘探是地质勘探中的重要工作，在矿 井开采中，水文地质对矿井的开采产生一定影响，而 且会产生干扰，导致产量降低，所以，在进行矿井开 按照岩石组成的类型分析，矿区内地下水也由不 同的水源构成，分别是含水层和含水带，含水带是在 碎石和粘土构成，含水层如果储水能力不强，就不会 对矿井产生太大影响，而且如果含水层厚度比较小， 这类含水层被称为弱含水层，如果含水带内有大量石 灰岩和硅质层，并且含水层厚度非常大，通常大于千 米，而且裂隙发育比较完整，呈现蜂窝状分布，很容 易受到水蚀，这类含水层被称为强含水层，对矿井会 产生较大影响 。 ２－２矿井水文地质钻探现状 由于水文地质条件比较复杂，而且水源来源形式 采前，应该分析水文地质情况，水文地质钻探可以为 水文地质勘探提供更科学的依据，而且是水文地质勘 探中常用的方法，其优势比较明显。水文地质钻探可 以确定地下含水层位置，直接将地下含水层的位置展 示给勘探人员，并且通过对周围地质特征的分析，可 以确定含水层和地表水之间的联系，而且借助抽水试 验的方式，对水文地质进行更加详细地分析，通过参 数测定，观察水位变化情况，实现动态监控＿１Ｊ。 不同，在进行水文地质钻探中所采用的设备也存在差 异，而且钻探人员的综合素质存在差异，所以在水文 地质钻探工作中还面临着很多的问题： ａ）勘探人员能力有限，现在，中国很多煤炭企业 水文地质钻探人员专业能力不足，在工作中没有较高 的责任意识和法律意识，甚至在施工中存在不遵守规 范的行为，施工中的随煮．１生比较大，在进行技术监管 的过程中，很多不良行为都得不到有效约束，在后期 勘察过程中，出具的报告并不具体，有的施工人员并 没有实际获取测井参数，他们就根据以往经验绘制水 文地质曲线图，导致数据与实际情况存在很大差异， 导致施工不能顺利进行； ２煤矿水文地质钻探现状 ２．１矿井水文来源 ２．１．１地表水及断层水 矿井地表水主要指的是自然降水和江河湖泊中的 水资源及植物根部储存的水资源，在煤炭开采过程中， 收稿日期：２０１６—１１—０７ 作者简介：朱志刚，１９８６年生，男，山西霍州人，２０１２年毕业于中 国矿业大学地质工程专业，助理工程师。 ・２４・ ２０１７年第３期 朱志刚：矿井水文地质工程钻探现状与发展方向探索 ２０１７年３月 ｂ）钻探设备选择不当，中国很多矿区内水文地质 钻探一般采用分包制度，将工程承包给其它企业，这 种方式下，这些施工企业为了获得最大化的经济效益， 就会想方设法节省成本，在钻探过程中，使用成本较 低的设备，也不会根据不同地区水文地质特征的差异 更换其它设备，设备都采用同一型号，导致在施工的 过程中产生很多问题，在钻探过程中，钻机的钻压和 速度与数据不能匹配，在实际施工中导致施工效率低 下。而且，第三方施工人员的钻探设备使用时间已经 很长，这些设备不能定期得到维护，导致在钻探过程 水量，防止产生大量废孑Ｌ，提高孔的利用效率。 ３．４完善人员培训 随着科学技术不断发展，高科技产品逐渐投入到 矿井水文地质钻探工作中，设备逐渐实现自动化，在 矿井水文地质钻探过程中，对相关的施工人员也提出 了更加明确的要求，施工人员不仅要掌握钻探知识， 同时要跟上时代发展，学会使用相关设备，在学习理 论知识的基础上，不断实践，要对技术操作规范有更 深入的了解，并且在实际工作中提高应变能力。企业 应该定期对施工人员进行培训，使其可以更好地领会 中设备极易出现各类故障，钻头磨损非常严重，而且 泥浆压力比较低； ｅ）由于矿区水文地质条件比较复杂，而且施工的 环境不好，矿井周围环境非常复杂，环境容易多变， 在钻探过程中，会遇到不同地形，尤其是断层，处理 起来非常困难，而且还会受到人为因素的干扰。在断 层裂隙中，很多岩层发育比较好，但是岩体却出现了 破损，岩层内的水环境比较复杂，导致钻机不能正常 使用，钻头在钻取中不能平均钻取，钻机工作效率不 高，甚至在遇到复杂地形后会出现卡钻和掉钻的问题。 在矿井中，会产生一些废水，矿井处于密闭的环境中， 在矿井的内部会产生对人体有害的气体，在钻机钻通 后，对施工人员的身体产生不良影响，甚至会导致施 工人员中毒。 ３完善矿井水文地质钻探工作质量的措施 ３．１选择科学合理的钻探设备 在选择钻探设备过程中，要完善钻探效率，在实 际施工过程中应该根据实际情况，选择合适的钻机， 调整钻机参数，提高设备的先进性，确保施工可以顺 利进行。而且，在平时应该强化对钻机的维护工作， 如果发现钻头出现磨损问题，应该及时更换钻机，确 保提高钻机效率。 ３．２完善钻探工艺 在进行钻探工作中，应该根据当地的水文条件， 在分析水文的变化情况的基础上，分析钻探使用情况， 并将数据记录下来，防止钻头出现破损造成事故发生。 技术人员应该分析泥浆翻浆的速度，并分析泥浆颜色， 确保钻进工作顺利进行，确保施工的实效性。如果在 钻进过程中遇到断层，应该判断复杂地形的水力联通 情况，选择合适的钻杆，改进工艺，防止断层处的岩 石造成卡钻问题ｌ３Ｊ。 ３＿３改良钻孔布置 在进行水文地质钻探工作中，应该按照不同功能， 使用不同的探孑Ｌ，在实验和开采过程中，要将探孔分 开使用。在具体施工过程中，应先将当地的水文资料 收集好，然后在布孔的过程中要遵循相应原则，在设 计钻孔参数过程中，应该充分考虑钻孔类型及当地出 自动化技术的运用，使施工人员可以树立较强的责任 意识，熟练掌握新型设备的使用方法，提高施工效率， 防止产生安全问题。 ４水文地质钻探新技术的发展 如今，科学技术在不断完善，水文地质钻探技术 得到了很大提升，而且其还有很大的发展空间。液动 冲击回转钻探技术可以提高洗井液的驱动能力，提升 钻探动力，这项技术的运用标志着水文地质钻探技术 朝着新的方向发展，这项技术已经获得了较好的使用 效果。空气钻探可以充分压缩空气，实现清洁孔洞， 提升钻探过程中破岩的能力，而且使钻探的整体效率 得到很大提升。绳索取心钻探技术减少了钻机的升降 操作，防止设备在升降过程中产生磨损，而且这项技 术可以在不同的环境下使用，通用性比较好。 随着中国现代化建设不断发展，中国煤炭能源消 耗日益增多，因此，水文钻探技术应该朝着深层钻探 的方向发展，应该在地层深部进行钻探，相关理论应 该实现进一步完善，并且研发相关技术，促进深部开 采的实效性。 ５结语 中国水文地质钻探技术发展比较缓慢，而且起步 比较晚，尤其是一些先进的技术中国还没有投入使用。 但是，近几年，中国经济发展迅速，科学技术也在完 善，水文地质钻探技术的发展也逐渐完善。如今，中 国水资源比较匮乏，地下水资源出现了极大危机，所 以，对水文地质钻探技术的研究，与中国的能源问题 息息相关，受到了国家的重视。在进行水文地质钻探 过程中，应该了解当地情况，分析当地环境，选择合适 的设备，提高钻探的实效性。 参考文献： ’［１］杨伟．矿井水文地质工程钻探现状与发展方向［Ｊ］．山西建 筑．２０１５（１）：９３—９４． ［２］ 彭苏萍．深部煤炭资源赋存规律与开发地质评价研究现状及 今后发展趋势［Ｊ】．煤，２００８（２）：１－１１． ［３］董书宁．煤矿安全高效生产地质保障技术现状与展望ＥＪ］．煤 炭科学技术，２０１６（３）：１－５． （责任编辑：季鑫） ・２５・
