水文地质工程地质勘探资料

“伸入地球内部的望远镜”
亚洲第一钻，世界第三深井
深5118.20米，中国江苏东海，总投资约1.5亿元人民币,整 个工程项目历时为2002.10.10.-2005.3.27。 亚洲第一个深部地质作用长期观测实验基地； 亚洲第一个研究地幔物质的标本岩芯馆和配套实验室。 世界No1：12262米，前苏联，科拉半岛 世界No2：9100米，德国
进行地下水动态观测，预测其动态变化趋势；
采取水样做水质分析，采取岩样和土样做岩土的水理 性质和物理力学性质试验；
在可供利用的情况下，可作排水疏干孔、注浆孔、供 水开采孔、回灌孔或长期动态观测孔之用
水文地质钻孔的基本类型 水文地质勘探孔：又称一般水文地质孔，主要用于了解 矿区地质和水文地质情况，如地层的岩性、构造、含水 层数、厚度、埋深和结构等。 试验孔：主要用于抽水试验，也可用于了解水文地质情 况。 观测孔：主要用于指定层段抽水试验时地下水位观切和 地下水长期动态观测，同时了解水文地质条件或采取水 样、岩样。
开采孔：主要用于地下水开采或矿区地下水水位疏降。 探放水孔：主要用于探明掘进巷道前方一定距离内的水 文地质条件，或用于矿井地下水疏降、井下水文地质试 验等。 试验孔、观测孔、开采孔和探放水孔统称专门水文 地质孔。
水文地质钻孔的基本技术要求
遵循准则：
☀必须贯彻执行先水文地质测绘与物探，后钻探施 工以及坚持“先踏勘、后设计”和“先设计、后 施工”的工作程序。 ☀在施工全过程中，始终贯彻“优质、高效、低耗、 安全”和“质量第一”的原则，推广应用钻探新 设备、新方法、新工艺，提高经济效益。
（二）裂隙岩层分布地区
风化裂隙水的勘探线：一般沿（平行）河谷至分水岭的方向，孔深一般小于 100m。 层间裂隙水或构造富水带的勘探线：垂直含水水层或含水带走向的方向，孔 深一般100m∼200m。
第四系地层 强风化花岗岩
强风化片麻岩
中风化片麻岩 中风化花岗岩
风 化 带 示 意 图
（三）岩溶地区
北方岩溶水盆地：主要的勘探线应沿区域岩溶水的补给区 到排泄区的方向布置，以查明不同地段的岩溶发育规律。
补给区 排泄区 孔深
南方岩溶管道：查明主要的 地下暗河位置。
龙桥暗河出口 重庆市奉节-湖北省恩施市全长50公里，为 地球上最长的暗河。
三、
水文地质钻探的技术要求
钻孔结构 孔斜要求 隔离止水 冲洗液 钻探工艺
（一）钻孔结构
管外封堵
井管
井壁
钻孔结构 --是指由开孔至终孔的 深度内钻孔孔径的变化， 包括孔径、孔段和孔深。
劣质 水层 过滤 器 填砾
岩溶含 水层
沉淀管
钻孔具体结构:
A 井管：包括井壁管、过滤管、沉淀管的直径、 孔段和深度。 B 填砾、止水与固井位置及深度。
钻孔结构的确定是根据钻孔类型、水文地 质条件、终孔直径及深度、钻进工艺方法、抽 水方法及钻探设备等因素综合确定。
（一）松散沉积区水文地质 勘探钻孔的布置
准格尔盆地
塔里木盆地
1、山间盆地 主要勘探线：应沿山前至盆地中心方向布置。 边缘钻孔--为了控制盆地的边界条件，以查明山区地下水 对盆地新生代含水层的补给条件。 内部钻孔--控制主要含水层在水平和垂直方向上的变化规 律。
2、山前倾斜平原地区
主要勘探线应平行冲、洪积扇轴 辅助勘探线应垂直冲、洪积扇轴
安徽省煤田一队地质员培训课程
水文地质工程地质勘探
安徽理工大学地球与环境学院
刘启蒙 博士 教授
内容提要
一、水文地质勘探 二、水文地质试验 三、水文地质勘探成果 四、工程地质勘察 五、矿区水文地质勘察工作方法
第一章 水文地质勘探
第一节
水文地质钻探
一、水文地质钻探的重要性和任务 二、水文地质钻孔的布置原则 三、水文地质钻探的技术要求 四、水文地质钻探的观测与编录
一、水文地质钻探的重要性和任务 1、水文地质钻探的重要性
在水文地质勘察中，水文地质钻探是最主要的、最可靠 的手段，可直接揭露地下水(含水层)，是对水文地质测 绘、水文地质物探的检验。 一孔多用：兼作取样、试验、观测、开采和防治地下水 之用 钻孔结构复杂，施工要求严格，工期长、费用高。
亚洲第一钻
2002年10月10日上午10时，亚洲第一钻，在江苏省 东海县毛北村工程现场正式开钻，寻探最接近地球地芯 的一点，以便提取地芯材料进行地质科学研究。 该工程采用“组合工程钻探技术”和“双孔方案”， 即在施工难度极大的5000米深钻之前，先钻一个2000米 的先导孔，根据2000米的实际探寻结果，在先导孔的基 础上，钻出5000米的深井。
A 1 2 3 4 5 A
1 2 3
4
5
B
B
砂砾石带
粗粒沉积交错过渡带
粘性细土带
3．河流平原地区
勘探线垂直于主要的现代（古代）河道方向布置，查 明古河道的分布规律和主要含水层在水平和垂直方向 上的变化。
河床 河床
细 砂
粉 砂
源自文库
亚 砂 土
亚 粘 土
粘 土
4、滨海平原地区
勘探线应垂直海岸线布置，在海 滩、砂堤、各级海成阶地上，均 应布置勘探孔，以查明含水层的 岩性、岩相、富水性等变化规律。
反对单纯追求进尺，反对忽视安全和不注重经济效益
二、 水文地质钻孔的布置
基本原则 以线为主，点线结合 以疏为主，疏密结合 以浅为主，深浅结合 以探为主，探采结合 一般任务与专门任务相结合 设计与施工相结合
用最少的工程量、 最低的成本、 最短的时间， 获得质量最高、 数量最多的 水文地质资料。
中国工程院院士许志琴
2、水文地质钻探的任务
研究地质、水文地质剖面，确定含(隔)水层的层位、厚度、 埋藏深度、岩性、分布状况、空隙性和隔水层的隔水性； 测定各含水层中的地下水位(包括初见水位与稳定水位)，各 含水层之间及含水层与地表水体之间的水力联系； 进行水文地质试验，测定各含水层的水文地质参数，为防治 矿井水和开发利用地下水提供依据
以勘探孔为例
1、孔深
一般应切穿含水 层，终孔深度主要取 决于含水层底板埋藏 深度。
层状含水层
隔水顶板
隔水底板
特殊情况确定孔深：
①基岩含水层，钻孔应穿透含水层的主要富水段 或富水构造带； ②岩溶含水层，钻孔应穿透岩溶发育带；