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2对岩土水理的性质进行测试及研究
岩土由于受到地下水的影响，两者之间发生反应，这时岩土就会表现出一些性质，这种性质就是岩土的水理性质。该性质包含许多特性，例如透水性、给水性、容水性等，它们对岩土的三态有着很大的影响作用。岩土中的地下水能够有许多方式存在于其中，比较典型的有承压水、上层滞水、岩溶水和孔隙水，前两种是按照埋藏条件划分的，后两种是依据水层的空隙性质划分的。然而不仅岩土的水理性质会因为地下水存在的形式而有所影响，具体的程度不尽相同，而且该性质也会受到岩土类型的影响。为了能够对以后可能产生改变的地下水量进行及时的观测，方便在施工中进行有效的处理措施，需要对岩土的水理性质进行准确的测试。不仅建筑本身的稳定可能会因为岩土的某些水理性质而发生改变，岩土本身也可能由于某些性质产生特性的改变。为了能够有效的对地质性质等情况进行全面的评价，就必须重视对岩土水理性质的测试。
3岩土工程由于地下水的原因引起的危害
3.1岩土工程因地下水位变化引起的危害
在岩土工程中，地下水对其造成的危害很多，其中主要的危害原因有地下水位的上升、地下水位的下降以及地下水频繁的升降等。很多因素都会造成潜水位的上升，例如地质、水文气象、温度或者人类行为等因素。岩土工程产生的危害可能不是单一因素引发的，而是多种因素共同作用的结果。土壤的盐渍化、沼泽化等的形成都是由于不断上升的潜水位造成的，建筑下边的岩土或者地下水可能会对其进行腐蚀。此外，岩土还可能产生软化、流砂等不良的地质现象。人们的一些行为，例如对地下水无节制的开采，对下游的地下水进行截取等都可能会使地下水的水位下降。一些经常出现的地质危害、贫乏的地下水源以及地下水的水质不断的恶化等，都是由于地下水的下降幅度超出了正常范围引起的。这些危害对人们的生活环境以及建筑物等都有很大的影响。针对那些膨胀性的岩石，它们的膨胀会受到不断升降的地下水影响，从而发生不均匀的变形。岩石的变形会由于不断升降的地下水而重复的进行着，并且随着重复次数的增多变化的幅度也逐渐的增加。这种现象的发生就会使地面出现裂缝，不断的损害轻小型的建筑物。土质也会受到地下水升降的影响，不断变化的地下水会减少土质层中的一些胶结物，最终将都会流失，从而使土质没有胶结性，就会非常的松动。岩土的承载能力会受到含水量的影响，不断变大的空隙导致承载力越来越低，使得岩土工程的工作产生很大的困难。
3.2岩土工程受地下水动压力作用产生的危害
动水压力在自然状况下不会有很强的作用，几乎不会造成任何的危害。但是这只是在自然的状况下，如果遇到人为的干扰，修建的岩土工程打破了原有的动力平衡，使一些条件得到了改变，这时遇到比较强的移动水时，产生比较强的动水压力，就会使得岩土工程受到很大的损害。这些危害现象一般都包括流砂、基坑突涌或者是管涌等。对于这些危害现象，相关的部门应该对其形成的原因进行细致的研究，通过研究做出合理的治理对策，使其对岩土工程造成的危害能够及时的被解决。
(2)地下水位下降带来的危害。我国属于多地形多气候环境，很多地区都缺水严重，地表水不足，地下水位明显下降，从而导致整个地质结构发生变化，这些是由于气候干旱带来的水位下降，从而影响了岩土层，影响施工操作;同时，还有一些水位下降是由于地表一些工厂施工，抽取了大量了地下水，造成地下水位明显下降，也会直接危害到后续的建筑施工，从而使得水源越来越少，环境受到严重威胁，建筑工程受到阻碍。
(3)地下水位影响岩土结构带来的危害。水文地质变化是影响岩土结构的主要因素，而且这种变化是没有规律的、随机的，地下水位如果忽高或者忽低，就容易造成岩土结构发生变形，导致地表开裂，对建筑物带来损害，水位上升时，岩土结构变得松软，强度低，使得低沉易于压缩，这就会造成建筑物下沉和变形;而数位下降时，岩土结构就会变得坚硬，强度增高，使得地基随之而下降，从而造成地表建筑下沉，遭到损坏。
2解决水文地质带来的危害的具体措施
(1)对地下水位变化危害的解决措施。地下水位的上升和下降都会直接影响岩土结构，影响水源分布，进而影响了建筑物地基的稳定性，所以，在工程地质勘察中，要高度观察地下水位的变化，结合周围环境和气候的变化，密切注意岩土层随地下水位变化的规律，从而制定出切实可行的预先规划和施工方案，对发生意外的情感做好预测措施，使得建筑物所承受的危害降到最低。
(2)水源性质危害的解决措施。在实际的水文地质勘察过程中，地下水由于会和岩土结构发生相互作用，从而影响岩土层的含水量，使得岩土结构发生变化，进而对建筑物带来安全隐患，所以，在勘察时，要注意定期的对地下水进行取样和监测，使得岩土含水量变化可以更好的被监测，对地下水进行综合的分析，得出可靠的数据，以便于可以第一时间发现问题，从而做出正确的解决措施，降低安全隐患。
(3)评价机制不足的解决措施。完善的水文地质评价体系可以提高勘察质量和水平，所以，勘察部门要提高工作人员的技术水平和责任意识，不断完善工程勘察的评价机制，从而提高管理水平，使得水文地质勘察工作更为高效和准确，对地下水位的监控更为严格，确保对各类问题可以做出正确的预防和解决措施，从而有助于建筑工程的施工规划，提高建筑工程的稳定性。
(4)地下水性质变化的解决措施。在勘察过程中，对地下水自身的性质分析也是非常重要的，地下水的PH值、硬度等相关因素的变化，也会对岩土结构和建筑工程带来一定的危害，为此，必须要对地下水的性质做出准确的分析，找出性质变化与岩土结构变化的规律，及时发现问题，确保将风险降到最低，全方位的保证建筑施工可以有序开展。
在对水文地质进行勘查的过程中，这一工作的主要目的是确认勘察地以及它周围的地区是否可以进行工程建筑的施工工作，这是因为在实际的施工过程中，工程建筑的施工工作会对当地的水位产生一定的影响，从而会造成水库或是河流的潜水位等出现上升的情况，类似的情况在水文勘察的过程中是非常普遍的，它会对常规性的水文勘察工作产生十分严重的影响。其中的问题主要体现在以下方面中，一是岩土本身就存在力学性能不够稳定的情况，这就会导致如果一旦出现潜水位的上升就会使工程建筑受到非常大的影响，进而无法对它的安全性以及稳定性进行维持;第二，如果潜水位上升就会导致河床或是斜坡等处发生滑移或是崩塌的现象，这不仅会对岩体自身功能的正常发挥产生严重的妨碍，还会对建筑物的安全造成一定的威胁。
2、在水文地质勘查工作中地下水位问题是勘察工作的重点
地下水位的下降会对工程施工产生非常严重的影响造成地下水位波动的原因可能有:气候的变化，季节变化，地球与月球引力变化，河流、湖泊、水库水位变化，潮汐变化及气压变化等。地下水位的下降体现在三个方面中:一是地下水位与地基中的岩土层密度之间有直接的关系，如果地下水位出现下降的情况就会使岩土层所承受的压力加大，相关的密度同样会增加，如果出现这样的情况，就非常容易出现地面的塌陷或是沉降，从而对建筑施工工作的正常进行产生威胁。第二，如果地下水位出现下降就会使原有的地区内部的平衡被打破。如果附近的土岩出现干湿交替的现象，就会对打地基的木桩造成十分大的影响。石膏层与钠盐层自身就容易出现溶解的现象，会对建筑物的地基产生影响，使地基的不稳定性加剧，进而出现偏移的现象。第三，如果地下水位出现下降的现象，就会使岩石出现变坏或是膨胀，更有甚者可能出现地裂问题，对建筑物造成损坏。地下水在天然状态下的动水压力作用比较微弱，一般不会造成什么危害，但在人为工程活动中由于改变了地下水天然动力平衡条件。在浮压力或扬压力的作用下，往往会引起一些严重的岩土工程危害，如流砂、管涌、基坑突涌等。
3、地下水易对建筑物造成危害如果地下水出现问题
在很大程度上是由人为原因造成的。人们进行矿床疏干、建筑堤坝、修建水库或是过量抽取地下水都会使地下水的水位出现下降。如果地下水的水位出现下降就会造成地裂、地面沉降或是地面塌陷等问题，随着这类问题的出现，还很可能造成建筑施工场地的水质发生恶化，还可能造成水资源的枯竭。这些由地下水所引起的问题，有极大的可能会对人类的生存环境造成十分恶劣的影响。在建筑施工的过程中，随着地下水的问题逐渐被人们所重视，现在，在对地下水进行勘查的过程中就得到了先进科学技术的帮助，保证地质勘查工作可以得到进一步的发展，从而在工程施工前发现这类问题并将其解决，以便加大工程的科学性以及合理性。
4、地下水动压力作用的不良影响
地下水如果在天然的状态下动水的压力作用是比较微弱的，一般不会造成什么危害，但在人为的工程活动中因为改变了地下水天然动力平衡的条件，在移动着的动水压力作用下，往往会产生一些严重的岩土工程的危害，例如管涌、流砂、基坑突涌等等。
二、如何解决在水文地质勘察工作过程中存在的地下水问题
1、要对地下水文的勘查工作中与地下水位有关的工作引起高度的重视
对水文地质进行勘察是一件比较复杂的工作，这项工作需要进行全方面的、彻底的、深入的研究才能够被做好。因此，负责建筑施工的单位一定要从自己的思想上对这一问题重视起来，并把它看做是一个会对整个建筑工程产生十分重要的影响的问题。从全面的角度对这一问题进行分析，在进行水文勘查工作时需要对当地的自然条件以及自然环境进行全方位的考虑，其中包括地形地貌以及水文气象等自然、地理方面的问题。另一方面，水文气象问题还能够从天气的湿润度、气候以及季风等问题上来入手。对于水文地质勘查工作来说，地貌地形是其中十分重要的一部分，在进行勘察工作时应考虑到用来进行施工的相关地区中的地貌是否存在不同程度上的侵蚀以及如果表面有十分明显的堆积物的话是否会造成建筑物的地基不稳等等。对于建筑工程来讲，适合进行施工的地形最基本的要求就是要保证他的平坦与开阔，所以，在进行勘察时一定要对这一问题给予足够的重视。
2、要建立起科学的、完善的勘查机制
在对施工地的水文条件进行勘察的过程中，这一工作只有受到科学的、完善的机制的指导，才会使水文勘察工作的水平与质量得到显著的提升。相关机制的建立是一个漫长的过程，在建立期间需要对其进行不断地更新与完善，才能使它适应实际工作中不断出现的各种变化。另外，对于工作中实际情况变化的掌握问题也应引起相关部门的重视，要在最大限度上使由于地下水位给建筑物所带来的各种影响得到降低。
3、使水文勘察工作中的技术含量得到加强
这项工作是一项对技术含量要求较高的工作。如果技术含量得到增加则必然可以避免那些可能发生的地下水问题。在勘查工作中，持水性、容水性以及透水性等许多方面的问题都可需要使这一工作中的技术含量得到加强。另外，还要熟悉施工地区的具体水质情况以及在水中所含有的成分，例如钙离子、镁离子以及总硬度等。在实际的工作过程中，施工单位可能会遇到更加复杂的情况，所以，施工单位要做好相应的技术准备，才能针对具体情况实施具有针对性的措施。
4、跟踪调查水文地质变化，全面掌握变化规律
对工程的相关情况要全面的掌握，尤其是地基的基础类型，并且对水文地质问题与地基基础类型相关的问题调查情况，以备工作中的不时之需，提供充足的资料。不仅要掌握地下水现在的状态，更要掌握随着工程的施工，实时跟踪其变化的规律，以及可能发生的任何不良反应，提早做出应对举措，保证工程的顺利施工。
5、从实际出发，落实施工要求
结合地区及工程实际，以辩证法的角度，用具体情况具体分析的原则，探明相关水文地质问题，提供准确的水文地质资料参数，同时积极检测地下水位，确保水文地质条件对建筑的安全性。
2.CAD在煤矿地质勘察中的应用
2.13D技术的应用
3D技术即为三维可视化技术，其实计算机数据处理与图像显示技术的综合体。通过3D技术可以在煤矿地质勘察过程中对地面以及地下的多种地质现象进行准确描述[2]。3D技术应用在煤矿地质勘察工作中有以下优势：1）3D技术具有强大的数据处理能力。当地质勘察人员在收集到大量数据资料后可以通过3D技术来对其连续性进行检查，从而判断数据的真实度；2）地质勘察人员可以通过3D技术来对地层现象进行解释，通过不同透明度的参数来分析地震反射率数据，进而在3D的空间里对地层现象进行解释，从而提高地质勘察的准确性。
2.2GIS技术的应用
建立三维地质勘察模型。煤矿地质勘察工作主要就是通过物理勘探等方式对探测对象地区的特点、地貌等进行分析调查，从而获得定量与定性的指标，通过文字或图像的形式表现出来。因此可以通过雷勇GIS技术来建立三维地质勘察模型，将地质成因、岩土性能等通过GIS空间分析功能抽象的展示出来，从而更加准确的准确矿床地体制边界。空间分析。在利用GIS技术对各项数据进行导入后对地层统计结果进行输出，获得煤矿地质勘察中所需要各项图标与数据图。根据勘察对象的地质体层特征利用GIS技术分析功能生成三维空间模型，从而判断岩体与矿床体边界。结果分析与结论。GIS技术在煤矿地质勘察工作中能够妥善处理众多问题。空间分析与索引技术能够处理信息处理与提取问题；空间数据库技术能够对数据进行录入、导出、统计以及搜索；并且GIS模型还能够将思维中的概念模型转变为预测评价模型，使得其更加直观形象[3]。
2.3数据库技术的应用
煤矿地质勘察过程中使用数据库技术一般体现在两大方面：第一，开发煤矿地质勘察工作信息系统。目前我国煤矿地质勘察工作所涵盖的内容十分宽泛，其中包括地面工程、地质构造、岩土特性等。这些内容中的数据之间都存在密切的联系，因此需要一个完善的信息管理系统来对其进行管理；第二，在煤矿地质勘察过程中众多数据的存储、分析以及展示都能够通过数据库技术来进行。
2.4高密度电阻率法的应用
高密度电阻率法是一种非直接性的勘察方式，其主要是通过地质体的物性来解释地质问题，其收集的数据容易受到各种因素的影响。因此其得出的结果需要其他直接手段加以验证。高密度电阻率法与地质勘察工作的点勘察方式不同，其是属于面勘察，因此其能够对地质勘察进行数据补充。高密度电阻率法经济高效、操作简便，勘察效果佳，获得数据简单易读。尤其是分布式高废止的高密度仪器能够在复杂的地表上完成地质勘察[4]。
1钻孔结构
根据地层情况，设计为三级钻孔结构，开孔使用φ110硬质合金钻头单管钻进，开孔钻至完整基岩，再下入φ108孔口管到位，用泥土填实再用钢夹板固定，之后使用φ91金刚石钻头单管钻进，钻至岩层4m，下入φ89套管，钻后更换S75金刚石绳索取心双管钻具进入正常钻进。以钻孔ZKⅡ－7－5为例，钻孔结构示意图如图1。
2现场布置及设备安装
现场布置：根据钻机型号规定的地盘面积154m2（14m×11m），由于地形复杂地盘面积适当缩小约为140m2，基台木、循环系统布置如图2、图3所示。设备：XY－44钻机，BW250／40泥浆泵，绳索取心绞车，30kW柴油机，64kW发电机组，拧管机等。设备安装：平整基台地基、钻孔定位，安装四角斜塔，钻塔底座与钻机采用重型工字钢联接以增强稳定性。用水准仪校正钻机的周正水平，安装天车时要求钢丝绳与滑轮上提引器下垂、钻机立轴中心、孔口中心在同一条铅垂线上。钻机卷扬的钢丝绳经过天车轮和打捞器连接，并向下垂直孔口中心。循环槽、沉淀池、水池、泥浆泵、高压管、机上钻杆，形成完整的吸排水循环系统。柴油机做泥浆泵、发电机组、照明灯、绞车、电焊机、磨光机的动力源。现场使用380伏电源、绝缘铜芯电缆线，电源制控箱分配电源。
3金刚石钻头的选择
该地区岩性主要有凝灰岩、安山岩、粗面岩、流纹岩，适用金刚石钻进的可钻性、研磨性等级及硬度如表1。选用φ75的孕镶金刚石钻头，根据钻遇岩性，岩石中硬—硬，坚硬致密，中弱研磨性，钻遇完整地层时金刚石钻头易抛光、打滑，钻进效率低，宜采用高强度，浓度低，胎体硬度HRC15～30的人造孕镶金刚石钻头；钻遇岩层松散、破碎，宜采用浓度高，胎体硬度HRC35～40的人造孕镶金刚石钻头。
4钻进规程参数
压力较普通双管钻头大25％左右，转速差不多，泵量泵压都较普通双管钻进时大些。（1）钻压正常钻进直径75mm的孕镶金刚石钻头，要求钻头压力10～12kN，最大压力15kN。根据称重相应控制加、减压数量，以使孔底钻压与称重表所示钻压一致。钻孔的深度越大，钻杆柱中间受到的扭矩越大，易折断，钻压要随孔的加深适当减少。（2）转速孕镶金刚石钻头所用金刚石粒度很小，出刃量微小，主要靠转速来获取钻进效率，75mm孕镶钻头转速在400～850r／min，如果岩层较破碎、软硬不均、孔壁不稳定时宜选用下限转速，钻孔结构简单、环空间隙小、孔深不大时尽量选用高转速，反之亦然。（3）冲洗液泵量孕镶金刚石钻头唇面与岩面间只存在漫流区，主要靠多个水口循环，加之常以高转速钻进，因此宜用较大的泵量，以防止发生烧钻，泵量值40～60L／min为宜。为加强排粉能力、钻头冷却效果，减少重复破碎，冲洗液要适中，采用水解聚丙烯酰胺，包裹、絮凝岩屑并增加泥浆粘度，用量0．05～0．1％，使用前将干粉溶成1％浓度的水溶液。采用含基础油的乳化油类剂，用量0．3～0．5％。
岩心采取
地质钻探施工中要求岩心采取率≥65％，岩矿心采取率≥85％，因此采取率的高低与钻孔质量休戚相关，每次下钻前要对钻具检查：（1）外管总成的组装及检查，从弹档头到钻头连接进行检查，钻头及扩孔器是否合适。（2）内管总成的组装及检查，捞矛头是否折弯和伸直要自如可靠，回管上下提拉要可靠，弹头收缩和张开要可靠、单动机构要灵活、各部件要拧紧、到位报信机构调整要合适、内管要平直、加注油、卡簧与卡簧座的轴向及卡簧的弹性要合适。（3）打捞器组装及检查：打捞钩松紧、缩、伸张要自如，与捞矛头的配合尺寸要适合，轴承单动性要好，绳索要夹牢。（4）内外管总成装备及调试：将内外总成在地面放到外管总成内测量轴向长度，卡簧座下端离钻头内台阶要有3～4mm间隙，弹头挡头与弹卡嵌要有2～3mm间隙。
钻进技术要素
升降钻具不能太快，过快易使金刚石钻头受到冲击而损坏，钻杆与接手处由于壁薄易造成钻杆折断、拉断。钻具下到位后，开泥浆泵送冲洗液排出岩粉，有冲洗液从孔内返出时用小钻压、慢转速扫孔，离合器离合要轻，过猛易造成钻杆折断、脱扣，钻具到达孔底后采用正常钻进参数钻进。正常钻进时工作人员精神要高度集中，时刻注意进尺快慢，观察机械运转及倾听孔内钻进声音，如有异常及时采取相应的措施。如进尺过快，可减少钻压，适当增加泵量；如进尺过慢，可适当加大钻压，提高钻进效率；如不进尺，可通过称重判断钻杆是否折断，自重不变则可能是自卡，可采取提钻或者对金刚石钻头抛光、打滑。钻遇复杂地层应注意以下几项：（1）缩水、遇水膨胀的底层，钻进时应增大卡簧座与钻头的间隙（大于0．3mm），低泵量、低转速钻进，以提高岩心采取率，保护孔壁，待穿过该底层后恢复正常钻进参数。（2）孔内不进尺，岩心堵塞，泵压升高，此时需提钻以防止岩心自磨或者提不起内管。（3）如内管堵死，可尝试在钻杆柱悬空状态时重新高转速送水回转，将堵塞的岩心甩掉，或送水继续钻进，将堵塞的岩心自磨掉。（4）打滑导致进尺慢时，可投入一些碎石子，加快钻头金刚石颗粒的出露，从而加快进尺。（5）地层破碎，冲洗液漏失的地层，可灌注水泥浆液或聚丙烯酰胺浆液。（6）地层破碎以致上部钻孔坍塌的地层，可按二级钻孔孔径扩孔，穿过坍塌地层后下套管护壁，扩孔时泵量适当加大将岩粉虽泥浆携带出地表。
事故预防和处理
2水文地质在岩土工程勘察中的影响
2．1地下水位变化的影响
水文地质对于岩土工程勘察的影响是非常巨大的，尤其是地下水位的升降变化，会改变岩层内部结构的稳定性和可靠性，从而引发地表塌陷、沉降以及裂缝等问题，影响地表建筑的稳定和安全。造成地下水位上升的原因是多种多样的，如含水层结构、工程施工、降水量增加等，这些因素可能单独存在，也可能共同作用。正常情况下，地下水位上升并不会造成很大的影响，但是，如果其上升速度过快或者存在不正常的水位上升，则会造成建筑物的腐蚀，或者引发滑坡问题。如果地下水位出现大幅度下降，不仅可能会导致地面沉降、塌陷等灾害，还可能会造成水源枯竭、地下水质恶化等问题，在影响自然生态环境的同时，还会威胁人们的身体健康。如果一个区域的地下水位出现频繁升降，则会导致膨胀性岩层出现不均匀膨胀和收缩变形，引发地裂灾害，对建筑物造成严重的破坏。
2．2地下水动水压力的影响
地下水动水压力在岩土工程勘察中的影响是非常巨大的，如果出现人为触动，则会导致地下水自然条件出现不同程度的失衡，在地下水中产生强烈的动水压力，影响岩土勘察工作的进度和质量。同时，由于动水压力相对较大，会引发各种各样的地质灾害问题，影响工程建设的顺利进行。
2．3对基础埋深的影响
在岩土工程建设中，基础埋深直接影响着建筑工程整体的稳定和安全，是非常重要的。因此，在对基础埋深进行确定时，应该充分考虑各方面的影响因素，对水文地质条件及其发展变化进行详细把握。一般情况下，基础埋深应该位于地下水位以上，而如果地下水位较高，基础埋深必须深入到水位以下，则需要采取相应的降水措施。在对基础埋深进行确定时，还需要考虑承压水的作用，采取相应的防护措施，以免在深基坑开挖过程中，出现承压水冲破基坑底部土层的情况。立足建筑工程基础施工现状，天然地不仅施工便利，而且成本低廉，在工程施工中通常都会优先考虑，不过，如果地基稳定性差，或者基础沉降过大，无法充分满足工程设计要求，则需要对地基进行处理，提升其承载能力。不仅如此，地下水的存在，还会对工程基础的开挖施工造成一定的影响，必须采取有效措施进行预防和处理，以保证工程的顺利施工。
2．4对工程建筑的影响
基础对于工程建筑的作用是不言而喻的，一旦基础遭到破坏，建筑必然会受到相应的牵连，产生沉降、倾斜甚至倒塌等问题。当区域内地下水位较高时，会导致建筑地下结构或者地下水受潮，影响结构的稳固性，会导致土壤盐渍化，对建筑基础造成侵蚀，同时也可能导致整个建筑地基以及周围附着物的变形、塌陷和损毁。在施工中，如果采用人工降低地下水位的方式，应该充分考虑其对于地层的影响，避免出现地表坍塌等问题。
3水文地质在岩土工程勘察中的应用
在岩土工程勘察中，勘察人员应该充分重视水文地质，对其抱有一个客观、全面的形态，做好相应的分析和评价，以确保岩土工程勘察工作的效率和质量。在对水文地质进行评析时，一是必须做好防腐处理，充分考虑岩土体的透水性、胀缩性、崩解性及软化性，消除各种不确定因素对于勘察结果的影响，对可能出现的地质问题进行预测;二是应该根据工程设计施工要求，对水文地质评析问题进行深入探究，通过可靠的水文参数，对岩土工程勘查中可能遇到的各种问题进行预测，并做好相应的防护措施。水文地质在岩土工程勘察中的实际应用，主要体现在以下几个方面:
3．1自然地理条件勘察
岩土工程勘察工作包括了多方面的内容，能够为工程项目的建设提供全面准确的岩土数据，而水位地质勘察能够为工程的安全施工提供可靠依据。因此，在岩土工程勘察中，应用水文地质勘察是非常重要的。自然地理条件勘察是水文地质勘察的重要组成部分，主要是对区域内地形地貌和地下水文特征的勘察，帮助工程建设人员了解施工现场周边的地形地貌、水系、气候等特征。
3．2地质条件勘察
地质条件不仅影响着工程基础的施工质量，同时也在很大程度上影响着建筑整体结构的安全性、稳定性和耐久性。在岩土工程勘察中，地质条件勘察主要是针对工程建设区域的地质构造特征、地层岩性、构造运动等进行勘测，为岩土工程的建设提供必要的数据支持。
3．3地下水位勘察
上文中提到，地下水位的升降变化会对建筑主体和地基造成不容忽视的影响，因此，在正式施工前，做好地下水位的勘察工作，是非常重要的。通常情况下，地下水位勘察需要对最近3－5年的最高水位、最低水位及水位变化情况进行勘测，并对地下水的排泄条件、与地表水的补排水关系等进行明确，进而对地下水位在岩土工程建设中的影响进行分析，做好相应的预防和应对。
某坝基夹层双侧的岩体侧向抗滑效应比较大，如果按照既有的规律，不进行考虑的话就不符合坝基的实际。但是，进行绝对地考虑的话，也不一定非常合适。事实上，只要按照正常的办法，将其作为安全储备，而不参与坝基稳定计算就可以了。
1.2整体论观点
每一个工程地质问题都存在一定的系统之中，只有采用系统分析法才能够对其进行客观的分析和判断。系统方法论认为，人们在研究和解决系统问题时，仅仅重视各要素自身的可靠性是不够的，而应当将重点放在如何通过对具有必要可靠性的诸多要素的优化组合，以达到系统的整体效应最佳，而并不追求每个要素自身可靠性都达到最高等级。否则，工程地质决断就必然是偏于保守的。
1.3经验支持论观点
随着工程地质勘察的深入，其经验越来越多，作用也越来越大。工程经验可以帮助人们认识工程地质环境，建立数学模型进行研究［1］。工程地质勘察的经验还能够帮助人们分析地质状况是否适合进行相关的水利水电工程操作，如果能的话，需要在实际的工作中注意哪些问题。
2水利水电工程地质勘察理论现状
随着社会的发展、科学技术的进步，水利水电工程的建设逐渐实现了现代化，水利水电工程地质工作亦是如此。这些先进的技术为水利水电工程地质研究提供了现代化的理论基础与实践水平。实现现代化的操作、运用先进的科学技术也将是水利水电工程地质研究工作的必然途径。近几十年来，水利水电工程的地质研究工作取得了多方面的发展，从勘察技术到测试技术，再到数值分析技术等都获得了迅速的发展。虽然水利水电工程地质在理论、知识上获得了长足的发展，但是由于地质环境的复杂以及地质信息获取难等原因，导致了水利水电地质研究工作无法成为一门精确的学科，在众多方面还存在的缺陷。
3水利水电工程地质勘察主要内容
水利水电工程地质勘察工作是一项复杂的系统工作，应该涵盖到多个方面。但是传统的水利水电工程地质勘察工作由于受到理论以及经验方面的限制，只考虑到地质信息的基本调查工作。在实际工作中，仅对水利水电工程区的地质进行简单的分析，为建设人员提供建设区地形地貌、地层岩性以及地质构造等信息［2］。这样，就使得水利水电工程地质勘察报告不够完善，为工程建设提供的帮助也较为有限。自20世纪70年代，随着技术水平的提高，勘察的工作内容也逐渐丰富起来。当前，水利水电工程地质勘察工作包括多个组成部分。主要包括:基本地质信息的调查;工程地质问题的提出、分析以及判断;对工程地质进行改造的问题分析;对地质信息进行监测以及反馈，并且依据监测反馈内容进行调整。基础信息的调查是勘察工作的基础，然而后3个方面的增加则逐渐完善了勘察工作，将勘察的目标从简单的地质勘察延伸至地质工程方向。这种方向的转变能够有助于水利水电工程的建设，同时也给勘察人员提出了新的要求，他们不仅要是地质专家，也要了解水利水电方面的知识。这样，才能提高地质勘察工作的水平。
4水利水电勘察实物工程量与工程地质问题决断质量的关系
水利工程地质勘察工作中，首先是要进行地质勘察，进而对地质做出决断，这是该项工作的最基本环节，同时也是一项重要的环节，因为决断的质量会直接作为水利水电工程建设时的参考。但是对于这一环节，许多人存在一个误区，主要是关于水利水电勘察实物工程量与工程地质问题决断质量的关系。许多人会认为工程地质问题决断质量完全与勘察实物的工程量成正比，受到勘察实物工程量的直接影响。但是实际上，二者并无如此明显的因果关系。勘察实物工程量会为工程地质问题的决断工作提供基础，但是决断的质量大部分还是取决于勘察人员的专业素养。水利水电工程所面临的地质条件往往较为复杂，这本身就对勘察人员的素质提出了较高的要求。面对这么复杂的地质环境，勘察人员要想进行正确、科学的决断必须要有扎实的专业基础、具有较高的综合决断能力。
5水利水电工程地质决断风险问题
工程地质决断风险(简称地质风险)，主要是指因为重要地质信息的遗漏或者工程地质决断失误等原因，为社会、经济以及工程带来危害的事件。所有的工程都想通过建设，在风险降到最低水平的前提下，达到一定的经济、社会效益，水利水电工程也是如此。但是有些人一味地要求工程完全无风险，是不够科学的，是一种理想化的认知，尤其是对于水利水电工程。水利水电工程的选址往往是在河道、山体等地质较为复杂的地区，这些地区所面临的地质风险概率很大。因此，水利水电工程的建设都必备地质勘察流程。通过这一工作来对地质进行分析、决断，指导工程建设，降低地质风险。依据地质风险事件的危害程度，可以将风险事件划分为毁坏型风险事件和损伤型风险事件。从实际而言，损伤性的风险事件是被允许的，但是毁坏型则完全不予允许。虽然地质风险客观存在，但是为了确保水利水电工程能够发挥更大的效果，减少损坏，勘察人员们必须要加强专业知识的学习，利用经验等各种理论，结合实际对地质问题进行正确的决断，确保决断质量，将地质风险控制在最低的状态。
6水利水电岩体工程稳定性地质评价问题
由于水利水电工程必须建立在一定的岩体之上，所以水利水电工程地质勘察工作，还需要对岩体工程进行稳定性分析以及评价。这一工程由坝基工程、地下工程以及边坡工程等构成。实际的分析评价中，要立足工程实际，综合多方面因素来进行。开展岩体工程的稳定性分析首先要为岩体工程确定目标以及预定工程需要达到的可靠度。此外，为整个工程建立一套完善的稳定性评价系统，从整体出发，利用系统将各个单方面因素结合起来进行综合的分析。从而使得稳定性评价工作能够达到应有的效果。这一工作的科学、有效也将为后期的地质决断提供基础。
1．1隧道工程地质调绘地质调绘的方法主要包括追索法与路线穿越法，对工程整个地质单元与隧道区两部分控制地质体与不良地质。与以往的方法进行比较，打破了调绘范围的限制，让调绘内容更细致、更准确。通过调绘方式，能够查明岩堆、危岩、软土、瓦斯、地下水等不良地质的分布情况，尤其是在隧道中部发育的岩溶管道水水流方向。隧道工程的地质调绘为下一步工作的实施奠定了坚实的基础。
1．2地质钻探由于隧道区域地层与岩性变化的多样性，进行地质钻探时需要布置多个钻孔，加大钻孔分布范围。钻探方式主要是采用金刚石或合金钻进，一部分煤系地层地带的岩石粉碎，采用的是无水反循环钻进工艺。钻孔的深度除有特殊要求的钻孔外，都应当深入隧道设计标高2m～3m以下。钻进岩芯采取率要求破碎岩层与强风化层不小于50%;完整基岩不小于80%;覆盖层不小于50%。钻探钻进过程中，仔细测定地下水位，并及时记录，记录内容包括岩土分层、地下水位、钻进速率、水的颜色等。利用详细与具有代表性的钻探方式，隧道洞室围岩的岩性与整体情况能够直观显示;利用钻孔实施抽水、钻孔声波测试、压水测试、煤层瓦斯检测等一系列工作，以定性与定量两方面为隧道围岩的分段与分级带来有效的地质依据。
1．3高密度电物探法若存在钻探方式难以查证的地质，则能采用高密度电物探法，物探仪器为拥有我国先进水平的重庆奔腾数控技术研究所研究的WGMD-1型高度探测系统，方法是用α排列方式予以高密度数据采集，采用国际水平的Surfer软件与RES2DINV软件进行二维电阻率成像反演。能够准确判断地质情况，改善隧道工程施工的危险性，降低严重社会问题的发生率，有时还能避免路线更改，从而节约建设项目的投资资本。
1．4地震勘探与钻孔超声波测井以及探测岩石波速因其隧道区域地层岩性多样化，地表风化程度严重，钻探取芯能力弱，岩芯大多为碎块、砂状以及块状。地质人员大都是通过人为因素来判断岩石风化程度，很少客观判断岩体基本质量，未能科学划分隧道围岩类型。因而，地震勘探与钻孔超声波测井以及探测岩石波速技术逐渐被应用。地震勘探仪器采用的主要方式为折射波法，通过定性划分结合定量指标的整体分析，确定了岩石风化情况与隧道围岩类型，该方式更为合理，更具创新特色。
1．5抽水与压水检验方式若隧道区域属于条带状岩层组成的山岭，其水文地质单元更加复杂，含有较多含水单元与隔水层，其透水性与含水单元具有较大差异。为了能检验出准确的洞身段各岩石的裂隙性与透水性，准确预判隧道涌水量，于钻孔施工结束后分别实施抽水与压水试验。抽水及压水试验使用的是自制提桶与专业高扬程空气压缩机抽水与压水设施，其中提桶抽水试验应用于地下水位浅的地段，空气压缩机抽水和压水设施应用于地下水位深或不存在地下水的岩层内。并且还对一些钻孔实行了将抽水与压水相整合的试验，以便同单一试验进行对比。
1．6瓦斯检验对专门施工的ZK11钻孔，采用一套煤管、一套瓦斯解吸仪、两个取样瓦斯灌予以瓦斯检验，其具体方法为:在钻孔钻遇煤层后，下采煤管采煤同时迅速装灌后封闭，5min内进行解吸，获得现场瓦斯解吸量，最后采用图解法算出瓦斯耗损量，二者相加即为煤层瓦斯逸出量。该方式简易可行，结果接近实际情况，具有相对开拓性。
2关于工程地质环境对隧道工程的影响
在建设长隧道、深埋隧道以及大隧道过程中，会遇到各种各样的地质环境问题，不仅会对工程工期与造价造成影响，还会给隧道的施工与运行带来安全隐患。下述对影响隧道工程的几种地质环境作了探讨。
2．1软土地基在湖相与滨海相等古地质环境中，软土大都沉积在相对停滞与相对运动迟缓的水环境内，此类沉积软土颗粒细软、土质软弱、孔隙度大、含水量高、容易形成蠕变、凝聚力小几乎可以被忽略。在这种地质条件上建设隧道，必须考虑工程的地质问题。
1)该地质土性较软，受到隧道重负荷时容易发生沉陷，从而厚度发生改变，形成不均匀沉陷，导致隧道内衬砌等结构发生形变;
2)隧道结构会受软土蠕变的影响，及时进行支护与衬砌有重要作用;
3)软土一般存在于地下还原环境中，微生物作用容易形成甲烷气体，聚积在软土层孔隙内，隧道挖进时工作人员可能会受甲烷气体的危害，若遇到火源还可能引起爆炸。建设隧道时，对于软土地基，长度不长的隧道应采用盾构穿越更为简易;然而长度过长的隧道，因其软土的蠕变特点，会形成超量切削，导致在隧道盾构掘进的前端会出现蠕变凹槽，如果软土层厚度不够，容易使得上方活河水与海水大量潜入隧道。因此，在海域上存在众多沉积软土地带时，借助盾构穿越软土层，必须充分重视所存在的安全隐患。
2．2砂卵石层地基在多样化地质条件如平原、河流、滨海、盆地中，会存在不同成因的砂卵石沉积层。各地砂卵石层的结构由于沉积时受到古地质地理环境的影响，各结构间存在差异。砂卵石层的沉积韵律和颗粒级配受到沉积时水动力条件的影响。砂卵石层危害隧道工程的几个方面主要是:
1)因为隧道施工排水，使得周边砂层的机械塌陷与管涌;
2)砂层涌入会引发丰富地下水;
3)砂层地质结构的不同，形成不规则沉陷，为隧道带来安全隐患;
4)砂层内夹杂的大块卵石，影响盾构施工，严重时会卡住刀片。采用沉管法在湍急河流的砂卵石层中建设隧道，容易使沉管下砂层形成冲刷，损害沉管隧道。
在厚砂层上建设隧道时，要注重下述几点:
1)抽水起始水位降低引发地面沉降、冲刷、潜蚀;
2)进行大量抽水后，水位降低迟缓，产生压力水头，极易使得下方的大量砂层溃入;
3)下方存在相对隔水层时，因为上方隧道抽水降低水压，下方高压水汇合;4)透水层凸起，形成众多越流向上补给，影响隧道运行。
2．3碳酸盐岩地层在分布有可溶碳酸盐地层地区，受到不同程度的喀斯特化作用，作用结果为在地表上形成奇特山峰，地下形成多个洞穴与通道。活跃在洞穴和通道中的喀斯特水包括孔隙水与裂隙水等，存在不同的特点。喀斯特水有五个对立统一的特点，具体包括:
1)独存与半独存的管道水流和拥有统一水力相关的地下水力面与扩散流同时存在;
2)不含水岩体与含水岩体同时存在;
3)非承压水流同承压水流之间互相变换;
4)层流运动和紊流运动同时存在;
5)非均质含水性和均质含水性复杂变化。在喀斯特化地层中，具有相当明显的三相流，即是气体、固体、液体三相物质混合形成的三相流。三相流具备一个重要特性，泥砂等固体流与水等液体流是不能被压缩的，而气体能被压缩，受压气体还会发生多种变化。
1水文孔固井技术在煤田地质勘查中的应用
（1）管内注浆法。对海带进行编制，形成辫子形，用于对水井管止水部位下端进行缠绕，同钻孔直径相比，缠绕的直径略小，将其扎紧的过程中，应使用螺丝，同时，为了加大保护力度，应将托盘焊接到两端。在焊死滤水管时，需要将铁板应用于滤水管以上0.3~0.5m的位置，焊死操作在井管内进行，预防含水层被水泥砂浆灌入。止水胶皮位于注浆口管外，在高出这一部位3~5m的位置，应构建一个切口，15~20cm和1cm分别为长度和宽度，切口应有4~8个，对抽缝隙应在管壁两侧进行，同时将弹性胶皮门帘加在管壁外，在预防脱落时，应对胶皮两侧进行捆扎[1]。完成下管后，由于环状间隙存在于孔壁和井管之间，必须在海带有效膨胀后才可以对其进行封闭，此时应对水泥浆进行应用。注浆前需焊封孔口，此时应对3~5m厚度的钢板进行应用，在其中间位置进行挖孔，焊接时应用钢管，大小为0.3m，并将阀门开关安装到孔口阀门钢管上。完成注浆以后，应继续注入清水，顶出泥浆泵残余水泥浆和清水将注浆管，并关闭孔口阀门，在48小时以后，应扫开托盘，此时需要对钻具进行应用，并展开洗井工作。（2）管外注浆法。对海带进行编制，形成辫子形，用于对水井管止水部位下端进行缠绕，同钻孔直径相比，缠绕的直径略小，将其扎紧的过程中，应使用螺丝，同时，为了加大保护力度，应将托盘焊接到两端。同时，将胶皮环绕捆绑到海带上部，确保半湿粘土被填充到胶皮中，同钻孔直径相比，胶皮最大直径偏大。完成下管后，由于环状间隙存在于孔壁和井管之间，必须在海带有效膨胀后才可以对其进行封闭，此时应对水泥浆进行应用。注浆前准备工作同管内注浆法相同，但是，在注入水泥浆的过程中，需要分两次进行，首次注浆时，应对止水位置下部10m左右的位置进行封闭，并应用泵送法注浆，并应用清水冲孔，直到清水从井口上泛出以后才能够进行封孔操作，一边提钻具一边注入水泥浆，严禁浆面与钻具脱离[2]。在水泥浆初步凝固以后，应再次进行水泥浆的注入操作，完成两次注浆并等到水泥浆初凝以后，才可以展开洗井工作。
2管内注浆法和管外注浆法对比分析
（1）管内注浆法优点与缺点。第一，优点。在对管内注浆法进行应用的过程中，可以实现一次性注浆，因此能够节省施工时间，保证工程进度。在焊死滤水管时，需要将铁板应用于滤水管以上0.3~0.5m的位置，焊死操作在井管内进行，在这一过程中，一定的静压力将产生于滤水管中，而在实际展开注浆操作的过程中，含水层在滤水管中就不会被井管外的水泥浆污染，因此施工效率和质量都能够得到保障。第二，缺点。在应用管内注浆法展开施工的过程中，由于属于一次性注浆，如果拥有较深的止水部位下端，在注浆时，将导致较大的压力产生于管内。并且在操作中，不可以中途停止注浆，因此必须在实际施工中应用高质量和高性能的营建和设备，而一旦一定的故障产生于注浆设备中，就将对整个施工过程造成严重的损失。在完成注浆以后，48小时后才可以扫开托盘，即铁板，如果此时含水层在滤水管中被水泥浆灌入，那么在处理这一事故的过程中将耗费大量的施工时间。（2）管外注浆法优点与缺点。第一，优点。注浆中可以通过多次注浆完成施工，中途可以进行一定时间的停留，同时，可以一边对钻具进行提离一边展开灌浆操作，这样一来，就可以促使压力在管内有效降低。同时，在对这一方法进行应用的过程中，对设备的性能要求相对偏低，设备在运行中产生故障，也不会对整个注浆工作造成严重的影响，因此操作成功率更高。第二，缺点。在对多次注浆法进行应用的过程中，需要消耗较多的施工时间，如果施工人员没有及时发现滤水管含水层中的水泥浆，将对后续施工造成影响。（3）可能发生的问题。在对管内注浆法进行应用的过程中，如果机械设备发生故障，或者两个环节之间的衔接存在问题，都将直接造成失败的注浆结果，同时会促使钻孔无法在接下来的施工中继续使用，从而影响工程进度的基础上，给施工企业带来严重的经济损失[3]。在对管外注浆法进行应用的过程中，由于含水层位于滤水管内部，当有水泥浆灌入时，也将导致接下来的施工程序无法顺利开展，最终影响工程进度。值得注意的是，当这一现象产生时，需要耗费比管内注浆法更多的时间，因此，对工程经济效益造成的影响更大。
3结束语
综上所述，近年来，我国在积极进行现代化建设的过程中，对煤矿资源的需求量有所增加，在这种情况下，相关部门加大了煤矿开展力度。值得注意的是，此项工作开展中拥有较高的危险性，因此，相关工作人员必须对煤田的水文地质条件进行详细的勘查，才能够有针对性的采用开采技术，提升开采的效率和安全性。水文孔固井技术的有效应用极大的促进了煤田地质勘查工作的进步，对我国相关领域的发展起到了重要的推动作用。
作者:曾庆博 单位:安徽省煤田地质局第三勘探队
参考文献：
随着我国的社会经济迅速发展，固体矿产资源这一社会发展不可或缺的资源的作用日益明显，因此，对固体矿产的地质情况进行勘探，并进一步对矿产样品进行采样分析，就显得尤为重要。而对固体矿产样品分析的多种方法中，刻槽样是最常见、应用最为广泛的一种。预查、普查、详查和勘查是固体矿产地质勘查工作正常开展中，需要进行的四个阶段，然而为了掌握矿产资源的情况，对固体矿产进行远景调查必须在预查之前开展[1]。
1选取的样品代表性
所谓的样品代表性，是指所采集的样本较好地反映了当地矿层的矿种构成及所占比例、分布和矿化程度。因此，为了避免检测结果出现偏差，最好选择矿区的核心位置开展样品采集的工作。首先，为了对刻槽样品的测试结果进行更好的掌握，在进行矿产地质勘探工作时，就必须要对矿产地质样品进行详细严密的分析和测试。其次，也要对矿产资源的数量及质量进行分析。此外，还可以对矿产资源的可采性进行评估。由此可见，对样品的代表性进行进一步的掌握，离不开对样品与实际构组的相似度进行必要的分析研究。在取样过程中，刻槽样品的选取必须具备足够的代表性，才能够准确而真实地反映矿产情况，反之，假如刻槽样品的代表性差，则会误导人们了解实际情况，对矿产的构成、分布和走向等做出错误的判断。然而，在实际工作中，许多矿产刻槽样采样工作人员并没有根据矿区的实际情况来采取科学的采样方法。比如随意选取样品采集地点、粗暴采集样本，混入其它与检测试验无关的物质，如此便导致样品代表性差，样品检测结果出现偏差，从而无法准确反映实际情况。因此，为了矿产开采工作能够顺利进行，避免资源的浪费，刻槽样品的选择必须具有足够的代表性。
2对刻槽样品的采集方法及其适用性进行基本分析
判断地质矿层历经了数亿年漫长岁月的演化，在固体矿产实际开采过程中，所面临的地质环境复杂多样、千奇百怪。因此，在实际工作中，对样品的采集方法也要因地制宜，对不同的地质特征和矿产要采取科学合理的样品采集方式，才能取得最好的成果。一般来说，样品的采集方法有拣块法、剥层法、全巷法和刻槽样以及方格法这五种方法，其中，刻槽样是最常见、应用最为广泛的一种。拣块法，这种为了得到矿石碎块样品而对侵蚀变化的地质岩层的露出部分进行敲打的方法，是取样方式中较为简单的一种。此方法所花费的时间与成本较低，一般用于区域的地质调查和矿化线索的寻找，较少用于矿产开发中的样本采集。因为这种方法所采集的矿石代表性差，具有极大的偶然性，（特殊情况如捡拾的“狗头金”）容易使人通过捡拾的矿石对整个矿产产生错误的判断，对于精准了解区域矿产的情况适用性不大[2]。剥层法，这是一种适用于地质情况较为复杂的样品采集方法。一是薄板状和薄脉状矿化脉使其他的采样方式无法采集到足够质量的样品时；二是地质体的矿用物颗粒较为粗大，或是组成结构十分不均匀时；三是用于检验其他方法是否合理可行时。是否选择此方法，主要依靠采样成本和困难程度、地质体组成复杂度及均匀度等因素。此方法则连续或是有间隔地，沿着地质矿层露出部分均匀开凿一块矿石充当样品。全巷法，通常在三种情况下采用:第一，是采用其他方式无法到达需要采集验分析用的矿层区时；第二,需要采集数量较多的样品时；第三；需要利用全巷法来对采集的样品检测结果进行实时监测的时。此方法则是在矿区某个指定的特殊位置来开掘一条井巷，在其中采集矿石样本。刻槽样，它是现在最为普遍且应用广泛的的样品采集方式。此方式可用于大多数矿区及矿产类型，广泛用于地质勘查的各个阶段。刻槽法基本是沿着矿岩的大致延伸方向，按一定的比例来凿刻一条长长的矿槽来采集样品。方格法，则是适用范围十分狭窄的一种样品采集方法。此种方法按照一定距离内的网格点来开凿采样。但在实际的操作过程中，受到现实条件的局限，仅在矿体厚度大、矿化对比均匀的矿体中使用[3]。
3合理选取刻槽样断面
自然环境的千差万别和矿物自身特点的不同，导致同一矿种在同一矿床的分布也是极不均匀的，矿种的差异及其矿化类型的不同，自然对其采集样槽规格要求的选取也是不同的。首先，如果是众多矿种伴生和共生时，应该以单矿种规格要求中，占据样槽面积最大的那一矿种为准来选取样槽规模；其次，两种或两种以上的矿物类型在同一矿床中分布时，应该以矿化不均匀、矿石类型较为复杂的那一类型为主来选择样槽规模；否则，则无法保证样品具备足够的代表性，能够准确反映矿产分布情况。此外，某些较为特殊的矿石有特殊要求，如Ag的氧化矿采用5cm*10cm的规格截取断面，而Fe、Mn和Cr的风化矿采用10cm*25cm的规格；其他情况则最好采取矿产的最大横截面，不宜选择规格较小的断面来刻槽取样。因为在矿产资源的勘察阶段，样槽断面规格过小，会对样品的代表性有一定的影响，并对矿产资源的分析有负面影响。
4控制样品的重量误差
为了确保所采取的样品分析结果的代表性，不仅需要选用合理的样品采集方法和刻槽样断面的规模，还要把好采集施工过程中的质量关。一要预防采集过程中样品缺失和其他物质掺杂；二要确保能够按照事先设计好的样槽规格来刻取岩石样本，不能过大或过小；三要控制好样品的重量误差，样品的原始重量误差应该在规定的范围之间，尽量使其降到最小，因为评价样品质量的主要指标之一就是样品质量的误差值。此外，应当详细填地写采样的记录、样品的登记表和送往检验的单据，以便使样品有据可查，确保刻槽样品的代表性和质量。总而言之，固体矿产勘探的重要性，随着我国社会主义建设和地质勘探事业的不断向前发展而日益上升。在每一次的实际勘探中，相关的工作人员都必须遵守地质勘探的行为准则，根据矿区的地质条件、矿种类型以及矿层结构等等，因地制宜地选择实行刻槽样品采集的方法，以确保刻槽样品具备足够的代表性来反映矿产情况，帮助矿产开采者省时省力地开采矿产，提高资源的利用效率。
作者:李俊锋 单位:河南省有色金属地质矿产局第三地质大队
参考文献:
0引言
矿区出露地层为中奥陶统铜山组，中、下志留统的八十里小河组和黄花沟组，中、下泥盆统泥鳅河组、乌奴尔组，上石炭统花朵山组，上二叠统八站组，下白垩统龙江组及第四系。地层在矿区范围内基本为一单斜岩层，总体走向300度，倾向北东，倾角40-60度，局部地层倒转而向南西倾斜。多宝山铜矿田三矿沟铜矿床的矿种主要为：铜、铁、钼，伴生金、锌、银、钨、镓、铟、锗和碲等多种有益组分。
矿区内出露的岩石有：凝灰粉砂岩、安山质凝灰岩、角岩、黑云母长石角岩、透辉石石英角岩、大理岩、硅质大理岩、矽卡岩化大理岩、粒状钙铁石榴石矽卡岩、致密状钙铝石榴石矽卡岩、英云闪长岩、绿泥石化花岗岩、蚀变闪长岩、石英斑岩等。这些岩石由于遭受不同期次和不同程度的热动力挤压变质，岩石的硬度在不同成度上由所变化。岩石软硬不均甚至于破碎形成破碎带；有的岩石经破碎后经风化形成土状。
综上所述，矿区地层经强烈区域构造、热液蚀变、变质等因素造成岩层产状陡，纵横向变化大；岩层层理、节理发育，多出现破碎岩层；岩石软硬不均、软硬互层，部分硅化强烈，可钻性级别高达10-12级，给钻探工作带来一些技术难点：矿区内地下水埋藏深度为2.5-30m。前人资料单孔最大涌水量为0.33-2.36升/秒米。
矿区内普查岩心钻孔结构设计，在满足地质对岩矿心采取几何尺寸要求的前提下，着重考虑了矿层岩石的机械物理特性带来的技术难题，为保证钻孔安全、质量、设计为小口径钻孔结构。应用小口径金刚石钻进技术方法。
根据本矿区岩层各类岩矿的物理机械物性，岩石可钻性、研磨性与完整程度等，设计选用三种钻进方法：一是硬合金钻进，二是普通金刚石钻进，三是金刚石绳索取心钻进。
根据地层特点与典型钻孔设计结构，分层钻进技术设计等三个井段：
一是第四系地层开孔井段：松软地层冲积层、堆积层或松散的砂土层开孔时，使用普通硬质合金钻进。钻孔坍塌严重时，可从孔口灌注稠泥浆或分段投入粘土球，捣实后再钻进，也可使用聚丙烯酰胺低固相泥浆护壁。钻进预定深度后，及时下入孔口套管。二是钻孔穿透第四系松软地层下入孔口套管后，换径φ110口径普通金刚石钻进方法，钻至坚硬基岩后，下φ108技术套管，等钻孔主孔段进行绳索取心钻探作技术保证。三是钻进到坚硬基岩，入下φ108技术性套管护壁后，由孔深20米左右直至终孔的主井段，采用S75绳索取心钻进。
开孔/150mm钻进用短钻具采用干钻方法，干烧法取心；/146mm套管下完后换/110mm金刚石钻头，/108mm钻具长为2米，单管钻进，当岩心采取率低或下回次不到底时，采用钢丝合金钻头，捞取岩心；/75mm径采用S75绳索取心钻具，双管单动，卡簧卡取岩心。
根据本矿区地层岩性特点，钻孔冲洗液选用普通泥浆和低固相浆洗井。普通泥浆和低固相泥浆应用的孔段分别为：钻孔开孔和钻进到坚实基石之前，硬质合金和普通金刚石钻进的孔段采用普通泥浆。在下入第二层技术套管护壁后，使用S75金刚石绳索取心钻进孔段，采用低固相优质泥浆和无固相冲洗液。
护壁：采用分层护壁技术。在第四系松软地层开孔孔段，应用高粘度泥浆和套管护壁。在坚硬基岩前普通金刚石钻进孔段，应用优质泥浆和套管护壁S75绳索取心主孔段，应用优质低固相泥浆护壁。堵漏：在局部破碎地层钻空冲洗液严重漏失时，采用水泥护壁堵漏，灌注水泥前准确掌握漏失层的深度和厚度和大致漏失量以及坍塌层的严重程度，应用测漏仪测定漏失位置，必要时用井径仪测量孔径。
根据矿区地质条件，在钻孔开孔遇第四系地层时，采用单管、双管单动硬质合金钻具取心工具。在技术过度孔段采用单管、双管金刚石钻具取心。遇坚硬基岩时，主孔段全部采用S75金刚石绳索取心钻具，以保证岩心采取率达标。实践证明采取率达到90%以上，大大高于钢粒、普通金刚石施工工艺。
首先回次进尺应控制在0.5m左右，在开孔时第四系采取干钻法钻进及取心岩心采取率达100%。/110mm径钻进破碎层用自制钢丝钻头取心，S75钻具钻进时进尺突然加快，立即减压，小泵量继续进尺0.5m停钻提内管。转该矿区普遍存在轻微漏失，有15%的孔中等漏失，轻微漏失孔段基本在30-80米，采取了无固相泥浆提高PAM和CMC加量，比正常提高30%即可，且保持住泥浆性能，通过24小时施工均达到很好效果，泥浆消耗量0.1m3/3米。中等漏失层采取了无固相泥浆PAM加量提高到正常的2倍，泥浆粘度达30秒，比重1.06，以岩粉在循环过程中能沉淀为标准。检测方法是用手捞取进入原池泥浆无岩粉或含砂率小于4%为宜，在JZK204-1、JZK107-1取得好效果，泥浆消耗量降到0.1m3/3m。
