中国煤炭地质总局第一勘探局科教中心 河北邢台 054000
摘要：现阶段，我国的经济发展的十分的迅速，水文地质钻探方面的发展也日新月异。就水文地质钻探工作的必要性进行了说明，并对煤矿水文地质钻探现状进行了分析和总结，以此为基础对提升水文地质钻探工作质量的方法提出了几点见解，最后简述了水文地质钻探新技术和未来发展趋势。
关键词：矿井水文地质工程；钻探现状；技术探讨
引言
地质勘探工作一直是我国矿业开发和生产过程中不可或缺的环节，而水文地质勘探工作是地质勘探工作中的主要构成部分。通过对其进行后续的抽水试验，可以进一步确定水文地质参数和水质状况参数，同时对于流动地下水层可以进行实时动态掌握。研究矿井水文地质钻探技术可以有效促进水文地质钻探技术的不断升级，也是确保矿业开发工作长久高效的重要条件。
1水文地质钻探的必要性
地质勘探工作一直是煤矿生产有效进行所不可获取的重要部分。其中水文地质的勘探就是其主要构成环节之一。在矿井的建设生产中，水文地质一直是其主要干扰因素之一，如何有效地对矿井水文地质情况进行勘查一直是管理者所关注的焦点，其中水文地质钻探作为水文地质勘查中最基本也是最主要的手段，有着诸多其他勘探手段所不具备的优点：首先水文地质钻探不仅能直接揭露地下含水层的位置，确定相关地质特性，明确所测含水层与地表水及其他含水层的联系，更能通过抽水实验，对含水层水文地质参数、水质等进行测定，并对其水位变化实施动态监控。可以说积极开展对相关理论实践的深入研究，有效促进水文地质钻探技术的发展是确保矿井长久、高效生产的重要条件和必然要求。
2矿井水文地质钻探现状
现代矿井水文地质钻探工作因为必须面对复杂的地质条件、多样性的地下水源以及相关技术设备和施工人员等各类复杂因素的影响，根据其影响因素的不同，将勘探所面临的复杂问题主要可以归结为以下两个方面：一是现场施工的工作人员能力不足。目前我国许多煤矿开发企业中的水文地质钻探施工人员和研究人员专业技术水平不足，职业道德水准较低。工作时自由散漫，法律意识淡薄。有些施工人员不愿意遵守相关开采法规政策，自由随意施工，同时现场的监督技术人员也不能做到有效监管，后期的整体勘查报告时常敷衍了事，许多矿区勘测参数和相关水文数据并未进行实际测井就胡乱编写，一些勘测图仅凭主观臆测或目测随意绘制，从而使勘察报告根本不具备科学性和严谨性，阻挡了正常的施工工作。二是钻探设备选择不当。现阶段，国内大多数水文地质钻探工程的施工工作均实行分配包工制度，也就是将施工工作承包给第三方企业进行施工。这些施工单位为了做到利润最大化，只能不断地节约施工成本，甚至偷工减料。在钻探设备的选择上并不是根据实际开发矿区所在的水文地质状况进行钻探设备选择，而是千篇一律，选择最经济实惠的钻探设备一干到底，从而使施工工作中出现许多问题。常见的有钻压机压强、钻压速度和钻头旋转速度不匹配，地质环境承载力与施工设备不匹配等问题。这些第三方施工单位的施工设备大多型号老旧，维护工作也比较缺乏，这在现代水文钻探施工中非常普遍，所以施工中经常会出现因为设备问题严重而影响了施工进度。
3现代矿井水文地质钻探技术措施
3.1回转钻探法
回转钻探法的种类较多，常用的回转钻探法主要有：冲洗液正循环钻进、空气钻进、反循环钻进等。冲洗液钻进根据钻进介质的不同，又可以划分为清水钻进和泥浆钻进。清水钻进更多应用于地质较为稳定的地层中，而泥浆钻进则应用于不稳地层。现阶段我国对泥浆钻进使用更为普遍。空气钻进是指不需要介质，直接钻进的一种钻探方法。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆使用空气钻进的最大特点就是机械钻头的旋转速率可以成倍上升，因为空气比液体质量要轻得多，所以对钻孔低端的压力也小的多。空气钻进可以在沙漠化环境中使用，对于地层的堵塞和污染较小，岩粉清除彻底，可以大大减轻钻头的磨损量，提高钻头进尺。此外空气钻进法不需要考虑钻头泥浆和黏土的制备，大大简化了操作工序。反循环钻进也被称为冲击回转钻进，主要有液动潜孔锤和气动潜孔锤两种。主要应用于地质较硬的石榴岩层地面，其钻探速度比空气钻探转速要快50%~70%以上，但是液动潜孔锤对功率要求较大，而且供电质量水平必须达到高速平稳，所以目前更多应用于大口径岩芯的钻探。
3.2对钻探工艺进行优化
钻探中必须委派专人对钻机中的水文变化、冲洗液消耗状况、水温变化以及钻头状态等进行实时观测和记录，以避免事故的发生；委派技术人员对泥浆翻浆速度、颜色变化等进行观测，以实时、合理的对钻进措施进行调整和完善，确保事故的最高效；遭遇断层、溶洞等复杂地质条件时，对其水力联通情况进行及时准确的判断，从而选用适宜的短钻杆和岩芯管及起拔钻进工艺以避免断裂处岩块的掉落而引起卡钻、掉钻现象。
3.3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。
3.4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，使用不同的探孔，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水量，防止产生大量废孔，提高孔的利用效率。
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。
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］李有强．水文地质钻探技术现状与发展方向［J］．化工管理，2014（18）：77．
［2］马兆峰．矿区水文地质钻探研究［J］．煤，2015（9）：70-72．
［3］马钟路，马沈岐．煤矿坑道水文地质钻探工艺［J］．甘肃科技，20016（21）：134-137．
［4］刘军．谈钻探技术的应用［J］．山西建筑，2013，39（10）：65-66．
［5］乌兰图雅，张海花，张延安．浅谈水文地质钻探工作实践［J］．内蒙古水利，2013（6）：135-136．
［6］王燕．浅谈矿区的水文地质钻探技术［J］．企业技术开发，2012（11）：148-152．
论文作者:贾文晖
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第13期
论文发表时间:2018/10/10
标签：水文地质论文; 技术论文; 矿井论文; 工作论文; 设备论文; 水文论文; 钻头论文; 《建筑学研究前沿》2018年第13期论文;