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        沖洗液水質(zhì)對煤田地質(zhì)鉆探施工的影響剖析

        2015-08-15 00:51:34劉振雷江西省煤田地質(zhì)局二二六地質(zhì)隊江西萍鄉(xiāng)337000
        江西建材 2015年21期
        關(guān)鍵詞:煤田水井沖洗

        ■劉振雷 ■江西省煤田地質(zhì)局二二六地質(zhì)隊,江西 萍鄉(xiāng) 337000

        工業(yè)化進(jìn)程的加快,帶動了社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,也使得社會對于能源的需求不斷增大,煤炭資源作為當(dāng)前社會發(fā)展中一種重要的能源資源,受到了社會各界的廣泛關(guān)注。在煤礦生產(chǎn)中,存在著許多影響煤田地質(zhì)鉆探施工效率的因素,沖洗液的水質(zhì)就是其中之一。對于煤礦企業(yè)而言,應(yīng)該選擇水質(zhì)較好的沖洗液用水,提升泥漿的性能,確保沖洗液作用的充分發(fā)揮,推動地質(zhì)鉆探施工的順利進(jìn)行。

        1 沖洗液用水的基本要求

        在煤田地質(zhì)鉆探施工中,對于沖洗液的水質(zhì)有著較高的要求,通常來講,沖洗液用水必須滿足幾個方面的要求,一是水質(zhì)不能低于普通的工業(yè)和農(nóng)業(yè)用水標(biāo)準(zhǔn),二是不能使用工業(yè)廢水或者污染水,三是水質(zhì)清澈,不能存在懸浮物以及各類雜志。在實際工程鉆探中,沖洗液用水多為工程周邊的河流水、水庫水以及人畜飲用水,或者經(jīng)過沉淀、過濾處理的工農(nóng)業(yè)用水。

        2 實際用水情況及區(qū)域地層的影響

        2.1 實際用水情況

        從工程施工質(zhì)量和施工效率等方面考慮,嚴(yán)格來講,在對沖洗液用水進(jìn)行確定前,必須做好相應(yīng)的抽樣檢測工作,確保沖洗液配方中,對其他各項處理劑作用發(fā)揮限制作用的水質(zhì)構(gòu)成參數(shù)不超過限定標(biāo)準(zhǔn)。在實際施工中,許多的偏遠(yuǎn)地區(qū)人畜飲用水或者水庫水、河流水都由于資源有限而不得不使用,從而給人帶來錯誤的認(rèn)識,認(rèn)為沖洗液性能的調(diào)整作用于水質(zhì)關(guān)系不大,對于沖洗液用水的選擇重視不足。

        2.2 區(qū)域地層的影響

        實際上,在一個區(qū)域內(nèi),無論是地下水還是地表水,都經(jīng)過了區(qū)域地層的侵蝕或者過濾,不同區(qū)域內(nèi)的水質(zhì)構(gòu)成存在很大的差異性,在性能方面也有著很大的不同,尤其是硬度、礦物含量、溶解度、有害物質(zhì)含量等,都直接決定了水質(zhì)的好壞。對于沖洗液用水而言,水質(zhì)等級較高的飲用水在性能方面具有良好的表現(xiàn),但是受運輸距離以及運輸成本的限制,難以有效使用,因此,硬度和溶解度適中,不存在有害物質(zhì)以及鈣、鎂等礦物質(zhì)含量較低的水系是沖洗液用水的最佳選擇。對于煤田地質(zhì)鉆探施工人員而言,應(yīng)該認(rèn)識到?jīng)_洗液水質(zhì)的影響,對沖洗液用水進(jìn)行合理選擇,以確保施工的高效進(jìn)行。

        3 沖洗液水質(zhì)對煤田地質(zhì)鉆探施工的影響

        在探討沖洗液水質(zhì)對于煤田地質(zhì)鉆探施工的影響時,需要首先針對煤田所處區(qū)域的地層巖性進(jìn)行分析,明確區(qū)域地層對于當(dāng)?shù)厮|(zhì)的影響。因我國西部某煤田為例,經(jīng)現(xiàn)場地質(zhì)勘察,地層包括了第四系覆蓋沙土層、沖洪積砂礫石層,第三系分化沙土層,半成巖砂礫石層,侏羅紀(jì)泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖、中砂巖以及砂礫巖等。在勘察區(qū)域內(nèi),大部分地區(qū)都存在著厚度較大的第四系和第三系覆蓋層,而且半成巖和不成巖較多,在鉆進(jìn)施工中,普遍存在有剝落坍塌的現(xiàn)象,賦存水水質(zhì)較差。泥沙等的存在,對于沖洗液用水造成了很大的影響,如果盲目使用,很可能會導(dǎo)致沖洗液失去應(yīng)有的功能。

        在實際鉆探中,第一個鉆孔采用了當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶院內(nèi)的潛水井井水作為沖洗液用水,攪拌出的泥漿存在著粘度差、護(hù)壁性能差等問題,下鉆無法有效達(dá)到孔底,每一次都需要掃孔到底,不僅在一定程度上延長了鉆進(jìn)時間,同時也影響了巖芯采樣率。對此,相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行了分析,判定主要是由于水質(zhì)問題導(dǎo)致泥漿的質(zhì)量差。在對后續(xù)鉆孔進(jìn)行施工時,選擇當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)田灌溉用深水井的井水進(jìn)行泥漿的配置,同時加入了CMC、KHM等泥漿性能處理劑,極大地提高了鉆進(jìn)的效率和巖礦芯采樣率。

        經(jīng)水質(zhì)分析,淺井水與深井水的水質(zhì)存在著很大的差異性,淺井水中的Ca2+與Mg2+含量較高,溶解性差,硬度與固相的含量均超出深井水的一倍以上,其他指標(biāo)也各有不同??傮w上,深井水的水質(zhì)較淺井水要好得多,因此在煤田鉆探施工中,應(yīng)該優(yōu)先選擇深水井抽出的水,作為沖洗液用水,以保證沖洗液的質(zhì)量,提高煤田地質(zhì)鉆探施工的效率。

        4 沖洗液用水選擇及經(jīng)濟(jì)效果

        在對煤田鉆探施工現(xiàn)場的沖洗液用水進(jìn)行選擇時,首先應(yīng)該從多個水源地選取樣本,由專業(yè)技術(shù)人員通過相應(yīng)的試驗進(jìn)行分析,根據(jù)沖洗液用水的基本要求,選擇出兩種以上的可用水源;然后,在不同鉆孔施工中,觀察對比地下水和泥沙對于沖洗液用水的鹽侵程度,從中選出侵蝕度相對較小的沖洗液用水,并進(jìn)行推廣。經(jīng)相關(guān)調(diào)查和統(tǒng)計分析,在該煤田所處區(qū)域內(nèi),淺部封閉水層的井水基本上都能夠滿足沖洗液用水的要求。

        事實上,在科學(xué)技術(shù)以及人們認(rèn)識水平不斷提高的影響下,煤田地質(zhì)鉆探施工中的沖洗液配置方案得到了不斷的更新和改良,尤其是近些年來,更是發(fā)生了巨大的變化,沖洗液用水質(zhì)量也受到了相關(guān)技術(shù)人員的重視。在以往的施工中,為圖方便或者減少成本,往往都是采用就地選擇水源,然后使用純堿、磷酸鈉鹽等對水進(jìn)行軟化處理的方式,但是這種做法并不能從根本上解決問題,施工過程中很容易發(fā)生孔內(nèi)事故,影響施工進(jìn)度和施工質(zhì)量,嚴(yán)重的甚至可能會導(dǎo)致鉆孔報廢,導(dǎo)致施工成本的增大。而現(xiàn)在直接選用100-300m以深水井抽出的井水,雖然較原本的方式相比運輸成本較大,但是能夠有效保證煤田地質(zhì)鉆探施工的順利進(jìn)行,綜合經(jīng)濟(jì)效益好,工程的總體成本能夠降低1/3左右,而且鉆探施工效率得到了非常顯著的提升。

        5 結(jié)語

        總而言之,在煤田地質(zhì)鉆探施工中,沖洗液水質(zhì)在很大程度上影響了施工效率,相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)該從煤田所處區(qū)域的地層巖性出發(fā),對沖洗液用水進(jìn)行合理選擇。在相同的區(qū)域內(nèi),深水井抽出井水在水質(zhì)上要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于淺水井,雖然部分施工現(xiàn)場并不具備相應(yīng)的深水井,不過可以利用周圍村鎮(zhèn)中的水井,保證沖洗液用水的水質(zhì),進(jìn)而提高煤田地質(zhì)鉆探施工的效率和質(zhì)量,推動煤炭開采工作的順利開展。

        [1]吳興民,田占成.淺析水質(zhì)對煤田鉆探施工的影響[J].西部探礦工程,2012,(8):41 -42.

        [2]周子忠.淺析沖洗液水質(zhì)對煤田地質(zhì)鉆探施工的影響[J].地球,2013,(6):122.

        [3]楊軍.煤田鉆探用沖洗液類型的探討[J].新疆有色金屬,2011,(6).

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