摘要:随着社会经济的高速发展,矿井开发项目越来越多,在此过程中受多种因素影响,包括地形地势的走向,周围建筑的分布,地表以下环境的考察。其中水文的勘探是矿井建设中不可忽视的重要步骤,它自身情况稳定与否也影响着整体矿井开挖的质量。
关键词:矿井水文地质工程;钻探现状;发展策略
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矿井水文地质工程钻探现状
1.1勘探技术人员业务素养较差
勘探技术人员能否达到较好的综合素养以及专门业务素养,其在根本上关系到水文地质钻探的工程质量。但是从整体角度来讲,目前仍有很多的矿井勘探专业人员并未能达到较好的综合业务素养,其中根源在于此类人员欠缺必要的职责认识。具体针对矿井水文钻探在进行相应的施工操作时,某些技术人员表现为较强的施工随意性,因而没能切实做到遵循现行的矿井钻探技术规范来进行施工操作。例如关于地质曲线图以及测井参数在进行获取的过程中,某些技术人员仅限于凭借主观经验来完成钻探施工图的绘制,因此导致地质曲线图缺乏完整性与科学性。在情况严重时,矿井施工由于欠缺精确的井下钻探图纸作为支持,那么将会导致偏离正确的钻探施工方向。
1.2缺乏合理与科学的钻探设备选择
位于地下的多数矿井结构都具有相对复杂的地质条件以及水文条件,并且具有多种不同的地下水来源。在此前提下,对于全面开展各项矿井钻探工作来讲,前提就要落实于钻探设备的正确选择。然而实际上,某些负责矿井地质钻探的施工企业通常都会选择同种的钻探施工设备,因而并且做到妥善区分各类不同的钻探设备型号。此外,在矿井钻探的具体施工中还可能出现钻压数据与钻机型号不相符的现象。某些井下钻探设备虽然已经存在老化的风险,然而相关负责人员并未能做到及时维修钻探设备。
1.3矿井钻探操作环境复杂
某些矿井具有较为复杂的地质与水文条件,因此在客观上就需要运用合理的钻探技术。例如针对井下的特殊断层构造,要达到顺利进行深入钻探的要求,则必须借助特殊的钻头设备来完成。然而在目前看来,某些技术人员由于欠缺必要的矿井钻探经验,因而在钻探施工中频繁出现了掉钻现象或者卡钻现象。此外,某些密闭的矿井结构还可能导致废水与废液的产生,而毒害性的气体也会威胁到人员安全。
2矿井水文地质工程钻探发展策略
2.1钻探设备对号入座
在以往的水文地质钻探模式中,施工团队往往缺乏因时因地制宜的科学思维,对钻探设备的选择和使用较为单一,并且没有及时进行更换和改造。为了能够更好地适应现代施工需要和未来发展趋势,在钻探过程中,必须要根据施工环节的不同选择不同型号的机械设备,以此来适应不同参数的具体要求。同时也要尽可能选择技术含量较高的钻探设备,保证钻探过程的精准高效。除此之外,钻探设备的维修和保养也非常重要,要注重对钻探设备运行状况的监督,一旦发现故障和失误,应当及时进行维修处理。并且要针对钻探设备制定合理的运作时间,尽量避免过高强度过高时长的超负荷使用,延长设备的使用寿命。
2.2立足现状,发现不足
2.2.1正本溯源
矿井水文地质钻探的主要对象可以大致分为地表水,断层水和地下水。地表水主要是来自于自然的大气降水,周围分布的河流水,甚至是植被以及土壤中包含的水分,此类水文能够带给矿井深层开挖的影响较少,在钻探中一般不作为重点考虑。断层水主要是分布在断层构造中的水文情况,例如图1所示。由于其自身在埋藏和开挖中都具有一定的深度和延展范围,能够形成明显的水流走向,因此对于水文地质钻探的影响较大,也是工程中需要着重考虑的问题。而地下水主要分布在地面以下的岩石夹缝中,根据岩石的具体性质也可以再做进一步的分类,由于地下水所处的位置和高度都受到岩石分层的影响,因此在地质钻探的过程中要依据分类来做不同处理。
图1 水文地质钻探断层剖面图
2.2.2分析当下
由于整体水文地质钻探过程自身的动态性和复杂性,在实际操作中难免会受到各类客观因素和主观因素的影响,这也在一定程度上给钻探带来了困难和挑战。首先是施工主体的业务能力有所欠缺,水文地质钻探不仅仅要求施工主体对机械设备的操作灵活熟练,还要求其必须具备与之匹配的专业性知识。但在当下许多钻探作业中,施工主体往往并未掌握水文地质有关的专业知识,并且缺乏严谨认真的工作态度,思想道德修养也没有达到工作要求。同时,许多施工主体在作业时往往没有严格按照相关规定和标准,忽视法律法规,盲目施工,这就在很大程度上造成了人身安全风险。其次是监督主体的玩忽职守,水文地质钻探对质量有着较高要求,这也就意味着除了要保证施工主体的专业之外,还要注重对其施工过程的监督和检测。但当下许多监督主体并没有充分发挥其自身职能,对质检工作抱有草草了事的心理,甚至在工作质量总结中随意应付,导致规划和实际投入偏差较大。另外是机械设备的质量不足。目前大部分的矿井水文地质钻探设备是依靠招标竞标,通过第三方的施工团队来进行的。此时施工团队往往会为了缩短工期,节约投资成本而急于求成,选取与钻探技术不匹配的落后设备进行作业,导致钻探质量达不到工程要求,降低了矿井建设的效率。同时施工团队对自身机械设备也缺乏必要的维修和养护,即使是出现了故障,也没有进行及时的修缮,这不光是对施工质量的破坏,也是对生命安全的威胁。最后是自然环境的挑战。钻探作业中水文地质的环境和条件复杂多样,且具有动态的变化性。施工过程中的开挖很有可能会遇上断层,也有可能对岩石结构造成破坏,造成塌陷和崩裂的现象,阻碍钻探工程的开展。同时值得注意的是,部分钻探地点处于老坏矿井的旧址处,以往资源的开采很有可能会造成地下空气的浑浊和污染,甚至具有毒害性。
2.3施工主体综合教育
首先,要加强专业性人才的引进,打造高素质的建设队伍,在具备基础知识的同时,也能够具备面对突发状况灵活的应变能力。其次,要对现有施工人员进行深入的岗位培训,除了要授予必要的知识理论之外,更多的是要讲求施工人员的素质,施工人员应当具有严谨认真,脚踏实地,一丝不苟的工作精神,并且要自觉接受管理人员的监督,确保钻探施工的质量。最后,要积累施工主体的实际操作经验,让施工主体有更多接触设备的机会,提高其自身操作机器的熟练度,保证施工的顺利进行。
结语
与原有的矿井水文地质钻探手段相比,建立在信息化基础上的地质工程钻探具有更好的工程勘查效果。近些年以来,矿井工程的整体规模逐渐表现为扩大化的趋势,并且相应的矿井钻探以及地质分析技术也呈现多样化。为了达到深入开展矿井水文地质钻探工作的目标,目前亟待运用科学的措施与方式来提升矿井钻探工作的实效,服务于矿井水文地质工程综合效益的提升。
参考文献:
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论文作者:张培东
论文发表刊物:《基层建设》2019年第23期
论文发表时间:2019/11/6
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