何 金

（江西有色地質(zhì)勘查三隊(duì)，江西 新余 338099）

礦山開(kāi)采是一個(gè)復(fù)雜、系統(tǒng)的工程，水文地質(zhì)鉆孔施工是礦山開(kāi)采施工的重要基礎(chǔ)，抽水試驗(yàn)作為水文地質(zhì)鉆孔施工中的關(guān)鍵工藝，試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性很大程度上影響著水文地質(zhì)鉆孔施工質(zhì)量與礦山開(kāi)采的安全性。從礦山水文地質(zhì)勘察的實(shí)際情況來(lái)看，抽水試驗(yàn)的實(shí)施容易遇到套管下不到位等一系列技術(shù)問(wèn)題，需要相關(guān)工作人員采取科學(xué)措施解決水文地質(zhì)深孔抽水試驗(yàn)存在的技術(shù)問(wèn)題，保證抽水試驗(yàn)科學(xué)、準(zhǔn)確地實(shí)施，對(duì)提升礦山開(kāi)采質(zhì)量與安全性具有積極意義。

1 抽水試驗(yàn)的基本原理與方法

抽水試驗(yàn)包括自抽水井抽取一定水量而在某距離之間觀測(cè)井測(cè)定不同時(shí)間地下水位的變化，觀測(cè)數(shù)據(jù)利用各種地下水流理論式或其圖解法分析抽水試驗(yàn)的結(jié)果；抽水試驗(yàn)一般需要在洗井結(jié)束且洗井質(zhì)量滿足規(guī)定要求后進(jìn)行[1]。在礦山水文地質(zhì)調(diào)查與勘探過(guò)程中，抽水試驗(yàn)成功的前提條件是采用精準(zhǔn)可靠且規(guī)格符合要求的設(shè)備，可以利用自動(dòng)儀器測(cè)量水位，保證抽水試驗(yàn)采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

在抽水孔施工中，相關(guān)工作人員應(yīng)該有效結(jié)合工程實(shí)際情況以及抽水試驗(yàn)要求與標(biāo)準(zhǔn)，選用質(zhì)量與規(guī)格符合要求的鉆頭與套管等工具及材料，確保成孔的直徑與垂直度，以及抽水孔的深度等能夠達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。在降深適宜次數(shù)方面，需要考慮到降深施工的相關(guān)明確要求與標(biāo)準(zhǔn)，將降深次數(shù)控制在三次，將動(dòng)水位的波動(dòng)大小控制在2cm～3cm范圍內(nèi)，每三小時(shí)觀察一次靜止水位的氣溫與水溫，并且最大降深程度應(yīng)當(dāng)與設(shè)計(jì)動(dòng)水位的變化保持一致，科學(xué)實(shí)施抽水試驗(yàn)工藝技術(shù)，保證抽水試驗(yàn)的順利完成。

2 礦山水文地質(zhì)深孔抽水試驗(yàn)工藝技術(shù)

（1）抽水試驗(yàn)方案的確定。在礦山水文地質(zhì)調(diào)查與勘探過(guò)程中，考慮到鉆孔施工及其它工藝實(shí)施的基礎(chǔ)情況，以及水文地質(zhì)深孔抽水試驗(yàn)實(shí)施的需求，相關(guān)技術(shù)人員在抽水試驗(yàn)中應(yīng)該根據(jù)具體工藝技術(shù)的實(shí)施，選擇適宜的抽水試驗(yàn)工具，按照地質(zhì)設(shè)計(jì)要求與礦山水文地質(zhì)鉆孔工藝實(shí)施的具體狀況，明確相關(guān)工具的規(guī)格與質(zhì)量，科學(xué)設(shè)計(jì)抽水試驗(yàn)方案，保證水文地質(zhì)深孔抽水試驗(yàn)工藝技術(shù)的順利實(shí)施。在礦山水文地質(zhì)深孔抽水試驗(yàn)實(shí)施過(guò)程中，對(duì)于洗井工藝的實(shí)施，相關(guān)技術(shù)人員需要準(zhǔn)確掌握礦山水文地質(zhì)鉆孔施工的具體情況，了解鉆孔抽水位置、孔深等各方面信息，確定洗井工藝實(shí)施方案，選擇合適的洗井設(shè)備與材料，充分考慮地質(zhì)設(shè)計(jì)要求，可以先用焦磷酸鈉溶液浸泡鉆孔，在浸泡效果達(dá)到相關(guān)要求后，選用空壓機(jī)振蕩洗井以及液態(tài)二氧化碳洗井，確保洗井效果能夠達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，以便完全疏通抽水段巖層的裂隙。

（2）擴(kuò)孔與清孔。擴(kuò)孔與清孔是礦山水文地質(zhì)深孔抽水試驗(yàn)中的重要一環(huán)，而擴(kuò)孔與清孔工藝的實(shí)施影響著抽水試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。相關(guān)技術(shù)人員在抽水試驗(yàn)過(guò)程中需要全面了解鉆孔的孔深與抽水最深的層位等相關(guān)項(xiàng)目信息，選擇規(guī)格與質(zhì)量符合抽水試驗(yàn)工藝技術(shù)實(shí)施要求的擴(kuò)孔與清孔設(shè)備，如鉆頭等設(shè)備。相關(guān)工作人員在實(shí)際作業(yè)過(guò)程中采用符合相關(guān)要求的鉆頭將參與抽水試驗(yàn)的鉆孔擴(kuò)大至設(shè)計(jì)位置，方便后續(xù)工作人員進(jìn)行相關(guān)部位的抽水試驗(yàn)，確保擴(kuò)孔工藝的實(shí)施能夠滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。擴(kuò)孔后鉆孔結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。

對(duì)于抽水試驗(yàn)過(guò)程中鉆孔清理工藝的實(shí)施，相關(guān)工作人員需要在擴(kuò)孔工作完成后，按照地質(zhì)設(shè)計(jì)要求及其它相關(guān)要求，選擇合適的鉆頭與取粉管等設(shè)備進(jìn)行清孔。工作人員按照工藝技術(shù)實(shí)施要求使用規(guī)格與質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備進(jìn)行清孔，確保礦山水文地質(zhì)鉆孔內(nèi)的沉渣達(dá)到設(shè)計(jì)要求，清孔后利用加長(zhǎng)巖心管順孔替換泥漿，保證抽水試驗(yàn)的順利實(shí)施。清孔鉆具組合如圖2所示。

（3）抽水試驗(yàn)。在礦山水文地質(zhì)勘探過(guò)程中，下套管是抽水試驗(yàn)中的一道重要工藝，對(duì)抽水試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性具有直接影響。下套管前，需要相關(guān)工作人員根據(jù)相關(guān)工藝實(shí)施要求與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，選擇規(guī)格與質(zhì)量等各方面符合要求的設(shè)備，準(zhǔn)備好廢機(jī)油、絲扣油或黃油等材料，以保證下套管工藝的順利實(shí)施為目的，將上述材料按照設(shè)計(jì)比例混合成液態(tài)，將液體涂抹在套管外壁進(jìn)行潤(rùn)滑，輔助下套管作業(yè)。

圖1 擴(kuò)孔后鉆孔結(jié)構(gòu)示意圖

圖2 清孔鉆具組合

相關(guān)技術(shù)人員在深孔抽水試驗(yàn)過(guò)程中需要根據(jù)鉆孔、擴(kuò)孔與清孔等各環(huán)節(jié)作業(yè)的實(shí)際情況，選用能夠滿足要求的套管，明確套管下放的距離與準(zhǔn)確位置。在下套管工藝實(shí)施中，工作人員需要在套管的下部纏上海帶并用扎絲捆綁牢固，按照設(shè)計(jì)要求與工藝實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)，在下套管時(shí)，將套管與孔壁之間留下的孔口用編織袋和黃土等材料塞住并填實(shí)，避免在套管下放過(guò)程中有砂石等雜物落入孔壁與套管之間的縫隙內(nèi)。內(nèi)層套管的下放需要在外層套管下放并固定完成后進(jìn)行，工作人員需根據(jù)設(shè)計(jì)方案選擇規(guī)格與尺寸等各方面符合要求的內(nèi)層套管，并且各種規(guī)格的套管間需要用變徑接頭連接。

在水文地質(zhì)深孔抽水試驗(yàn)過(guò)程中，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)該相關(guān)要求與工程情況，科學(xué)設(shè)計(jì)抽水段止水方案，如異徑雙重止水方案等，在抽水段不同位置利用不同材料進(jìn)行封閉止水，如泥球封閉止水以及遇水膨脹橡膠與牛油石棉盤(pán)根等。

（4）起拔套管。在抽水試驗(yàn)工作結(jié)束且經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期觀察后，為保證后續(xù)工作的開(kāi)展，需要起拔套管并將相應(yīng)孔段用水泥砂漿封閉。相關(guān)工作人員在起拔套管過(guò)程中為避免因鉆孔內(nèi)套管起拔而對(duì)后續(xù)工作造成影響，應(yīng)該按照相關(guān)施工規(guī)范與要求，選擇規(guī)格與質(zhì)量符合要求的施工機(jī)械進(jìn)行套管提拔，按照先里后外的順序。如果起拔套管時(shí)出現(xiàn)套管提拔不動(dòng)或套管拔斷等情況，以保證后續(xù)工藝技術(shù)的順利實(shí)施為目的，相關(guān)工作人員可以加工偏心割刀，將套管從內(nèi)部分段割斷并提拔出來(lái)，必須要套管全部拔出后才能對(duì)該孔段進(jìn)行封閉。在孔內(nèi)套管取出后，工作人員需要按照《封孔技術(shù)設(shè)計(jì)書(shū)》要求實(shí)施封孔作業(yè)，以便保證后續(xù)作業(yè)項(xiàng)目的順利開(kāi)展。

3 結(jié)語(yǔ)

水文地質(zhì)勘探是礦山開(kāi)采涉及的一項(xiàng)基礎(chǔ)工作，而抽水試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性影響著水文地質(zhì)勘探結(jié)果與礦山開(kāi)采安全性評(píng)價(jià)結(jié)果的可靠性。相關(guān)工作人員在實(shí)施礦山水文地質(zhì)深孔抽水試驗(yàn)工藝技術(shù)時(shí)，需要制定合理的抽水方案，做好擴(kuò)孔與清孔等工作，科學(xué)實(shí)施抽水試驗(yàn)，保證抽水試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，保障礦山開(kāi)采作業(yè)的安全開(kāi)展。