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  • 第五节 矿区水文地质工程地质钻探
  • 录入时间: 2013/7/31
  • 一、矿区工程地质钻探
    1、钻探深度确定
    要求:以满足规范要求为准。
    1.1露采矿区宜控制到最终坡脚或坑底以下30—50 m。
    1.2井下开采矿区控制到矿床主要储量标高以下30—50m。
    2、钻孔孔径确定
    孔径以满足采取岩、土物理力学试验样规格为准。
    3、取芯要求
    要求全孔取芯钻进。岩芯采取率在取样位置要求不低于70%。
    4、物理测井
    结合勘探地质剖面,安排物探测井,确定岩石风化带深度、构造破碎带、岩溶发育带及层间软弱夹层的分布位置。
    二、矿区钻孔工程地质编录
    1、基本内容
    1.1确定岩层和矿石名称、颜色、结构构造、蚀变及风化程度,统计与描述岩芯块度,绘制岩芯块度柱状图。
    1.2统计节理裂隙。计算裂隙率:裂隙率=∑裂隙宽度(面积)/统计线长(面积)×100%
    1.3确定钻孔中流砂层、破碎带、裂隙密集带、风化带与软弱夹层、岩溶发育带、蚀变带的位置和深度。
    1.4按工程地质岩组用点荷载仪测定岩石力学指标。
    2、测定岩石质量指标(RQD)
    要求:测量准确,尤其对岩芯机械破碎的判断很重要。
    2.1按回次测定岩石质量指标(RQD),确定不同岩组RQD值的范围值和平均值。
    2.2 RQD计算公式:

    式中:Lp —某岩组大于10cm完整岩芯长度之和。
    Lt—某岩组钻探总进尺,单位米。
    注:<10cm 岩芯若为钻进过程中机械破碎所致,则应上下对接;其长度>10cm时,应参与计算。当钻头内径<54.1mm,RQD值作适当降低,根据经验降低20%—50%。
    3、根据RQD值评价岩石及岩体质量等级
    按GB12719—91附录E划分岩石质量等级和岩体质量等级。
    三、矿区水文地质钻探
    1、 水文地质钻探
    要求:参照《供水水文地质勘察规范》要求进行。
    要点:清水钻进,测量水位及冲洗液消耗情况。
    注意:孔斜、孔径和钻孔结构。
    1.1钻孔施工应采用清水钻进,当地层破碎不能用清水钻进时,应在主要含水层或试验段用清水钻进,若必须用泥浆钻进时,应采取有效的洗井措施。
    1.2钻孔揭露多个含水层时,应分层测定稳定水位,分层抽水试验和分层测水位的钻孔,必须严格止水,并检查止水效果,不合格时应返工。
    1.3孔径以满足设计的抽水量和安装抽水设备为原则,一般≥91mm,观测孔孔径应满足止水和水位观测的要求。
    1.4岩芯采取率:岩石>70%,破碎带>60%,粘土>70%,砂和砂砾层>50%。
    1.5钻孔孔斜应满足选用抽水设备和水位观测仪器的工艺要求。
    1.6钻孔控制深度以揭穿主要目的层为原则,重点控制第一期开拓水平,少数孔兼顾矿体主要储量分布标高。对底板直接或间接充水的矿床,应按勘探剖面加深控制,其深度以揭穿含水层的裂隙、岩溶发育带为原则。
    1.7结合矿区的物性条件,选择有效的方法进行水文物探测井。
    1.8钻孔除长期观测孔外,一律封孔。封孔方法参考地质工作要求。


    四、矿区钻孔简易水文地质观测与编录
    1、钻孔简易水文地质观测
    要求:列入钻孔“六大”验收指标中,力求准确,记录清晰。
    要点:观测设备仪器应经常校核。
    1.1每班至少观测提钻后、下钻前水位各一次。
    1.2详细记录钻进过程中发现的涌水、漏水、涌砂、逸气、掉块、塌孔、缩径、裂隙和溶洞掉钻等现象出现的起止深度及冲洗液消耗变化情况,采取溶洞充填物样品。
    1.3涌水钻孔应停钻测量水头高度、涌水量和水温等,必要时进行自然降低的简易放水试验。涌水孔的涌水量Q=3.478D2 (M3/s),其中D为井管内经(M),h为自井口起算的喷水高度(M)。
    1.4小口径钻孔可采用测漏仪或水文测井等手段,取得有关的水文地质资料。
    1.5钻孔漏水程度判定:根据冲洗液消耗情况,孔口不返水为全消耗;孔口少量返水为大量消耗;孔口大量返水,冲洗液需少量补充为少量消耗;孔口全返水,冲洗液基本不需补充为不消耗。
    2、钻孔水文地质编录
    2.1 岩芯编录
    2.1.1抄录班报表的回次进尺、施工方法及记载有关的环境地质现象。
    2.1.2校正回次位置及填写岩芯标签。
    2.1.3整理岩芯,检查上、下顺序,校正岩芯长度。
    2.1.4鉴定岩性、确定分层位置、填写分层标签、需要时取各分层代表性鉴定及分析样品、注明取样深度。
    2.1.5终孔后,在完成上述工作的基础上,将岩芯按顺序装箱保存。
    2.2 岩芯描述
    2.2.1 基岩的描述内容:定名,颜色,结构,矿物成分,岩芯破碎情况,岩芯形状,岩芯采取率,节理、裂隙和岩溶的发育程度、充填情况和充填物,断层擦痕,断层泥及其充填物,风化程度,化石,层与层之间的相互关系,层理性质,埋藏深度、厚度。
    2.2.2松散层的描述内容:定名,颜色,湿度,成份,结构层的相互关系,层理特征,胶结程度,胶结类型,埋藏、分布特征。
    2.3 提交的成果
    2.3.1钻孔水文地质工程地质柱状图(附表2),环境地质观测、岩芯记录表,测井曲线,采样及分析结果等包括原始资料在内的地质成果。
    2.3.2钻孔施工小结。