钻孔抽水试验设计与实施

摘要：钻孔抽水试验是水利水电等工程中的一项重要内容，它对于含水层渗透系数的确定有具有非常重要的作用，而这一工作的开展也直接影响工程整体质量。为了保证试验结果，需对抽水试验进行科学合理的设计，对抽水量、试验井深度、内径等综合考虑。此外，抽水设备的应用也应当符合实际情况，以此来保证各项实验结果的客观性、准确性。

关键词：钻孔抽水试验；设计；实施

中图分类号： S611 文献标识码： A

1、水文及地质情况

在钻孔抽水试验过程中，水文地质情况是应该考虑的主要因素，因为其对试验设计、实施结果等，都会产生直接的影响。就试验区域而言，有一断裂构造地带走向呈平行断裂带分布，该种地质结构对于成矿以及成岩等有着非常密切的关系。然而，该种地质构造下的水文条件也是我们采矿、工程建设过程中需要重点试验、监测的对象。

钻孔抽水试验设计过程中，需充分考虑实验区域内的气候以及水文地质条件，以确保试验过程中所使用的方法和设备等能够符合实际情况，能够保证其更为准确、客观地反应其水文地质情况。施工区域内的降水量、温度以及蒸发量等，也会对地表水以及地下水的含量产生直接影响；此外，地质结构中的裂隙发育情况，会对地下水涵养、流动方向等，产生一定的影响。无论哪种因素的影响，都会直接影响钻孔技术具体应用方式、取水量以及具体应用的设备类型。具体而言，在进行钻孔抽水时，我们应当充分考虑地质结构中的岩层情况、岩层性质特点以及受风化等侵蚀和影响程度，以保证在钻孔过程中采取相应的加固措施，确保试验的顺利进行。在钻孔操作过程中，地层结构可能会有黏土、砂砾层、岩土以及金属矿产等，同时还要充分考虑泥质粉砂岩产生的各种影响。在分析该种地质结构基础上，应当进行钻孔试验设计和应用，这将在很大程度上确保钻探工作的顺利开展。

2、钻探情况

在工程施工过程中，我们针对水文地质情况，对钻探方案进行合理的设计和调整，并且在具体的实施中综合应用多种施工技术，来保证施工的有效性。具体来讲，从施工开始，实际完成钻探工作量以及达到了设计方案的基本要求，并且抽水试验以分层分阶段来进行，以抽水量、抽水内径等来计算渗透系数等。在钻探的过程中，针对水文地质情况对钻探的直径进行控制，以保证抽水量，此外，还采取了相应的加固措施，使得钻孔和抽水试验能够顺利完成。

3、抽水试验

在钻孔抽水试验过程中，我们所使用的是直径为230mm的钻头，严格按照抽水试验方案使用直径为127mm的套管用作出水管，并且选择设计方案中所规定规格的风管和测管。在抽水操作过程中，应当对空压机规则以及其额定工作压力等，进行有效的调整和控制，使其能够有效满足试验设计要求。通过试验我们可以看出，抽水一个小时以后，水位会有一定的下降，此时对降低的水量进行严格测定。但在试验过程中所遇到的情况是，因钻孔所处位置地势较低，严重影响了排水质量；在抽水一段时间以后，试验现场的积水会不断的增加。从这一抽水试验过程来看，存在着一些问题，比如，将抽水量降深到规程要求标准的方式，对于钻孔最大涌水量的有效控制以及在抽水试验中三角堰的适用条件、使用的时间点等问题。

针对抽水试验中所遇到的上述问题，我们可以对所预测钻孔的最大涌水量进行合理的预测，并且以此为标准来选择相应的设备，从而验证其合理性。通常情况下，我们可以根据静止水位情况以及试抽水中所获得的数据资料，来建立函数关系、坐标系等，并在此基础上进行计算和预测。在此过程中，在抽水设备选择应用过程中，应当将钻孔最大涌水量等因素全面考虑在内，选择效果良好的空气压缩机作为抽水设备；技术参数计算过程中，应当充分考虑气体机以及水位上升高度等因素。通过与相关设计参数的带入计算，来验证实验的合理性、有效性。此外，我们还要对钻孔口径的合理性进行必要的验证，在验证时，综合考虑气、水等影响因素，应用国际通用标准进行计算，从而得出在抽水时所应选择的空气压缩机的排水、排气量等相关参数，以判定试验设计与具体实施时的差距，从而对后续的抽水试验工作进行必要的调整，保证结果的准确性和有效性。

在上述理论分析和验证基础上，我们对抽水试验设备以及具体的操作流程，进行适当的调整，然后再继续进行抽水试验。在抽水机选择过程中，建议选取那些规格达标、符合理论设计要求的机械设备；对于口径、套管问题而言，应当根据试验地点的实际水文地质情况，进行实地调整分析，在利用第一次试验设备的基础上对出水管等进行适当的调整，从而使原有设备得到充分的利用，实现风管流动阻力减少之目的。同时，还要对风管进行适当的调整，从而使其能够有效地下入到设计钻孔深度；预留出测管长度，使其能够更好的满足抽水设计需求。在钻孔之外，钻孔施工场所应开凿沟渠，以便于抽出的水能够及时的排掉，确保现场试验顺利进行，保证试验安全可靠性。通过上述调整措施的应用，该区域内的抽水试验工作可以得到顺利完成，对钻孔涌水量以及单位涌水量进行严格的测量，以便于能够更好的满足规范要求。在试验操作过程中，我们应当综合考虑钻孔涌水量较大的问题，变通应用三角堰，综合比较分析梯形堰、矩形堰，二者在水流阻力作用下产生的不同影响，最终选择矩形堰来提高水流高度，以更为准确的计算该区域的渗水量，确保试验结果的可靠性、有效性。

随着抽水试验的进行，我们在钻孔深入的过程中，将地层中含水量等作为基础，对于实验孔段的最大涌水量进行了合理的预测，结合钻孔抽水的实践情况，对钻头大小进行了调整，调整后继续钻孔，以更好的满足地下岩层条件等的要求，保证防水作业等后续工作的顺利完成。为了完成后续的抽水试验，我们考虑到泥浆等的影响，对于止水套管的内径等予以充分的考虑，在钻孔过程中配合相应的加固措施，通过水泥混凝土的应用来保证后续钻孔工作的完成，将泥浆和地下水抽出，进行合理的计算和预测。此外，在抽水试验的同时还结合相应的闭水试验，通过对钻杆高度以及止水套管的连接等进行调整，并且对虑管的直径和下入深度等都进行严格的控制，以有效的保证试验的有效性。

在抽水试验的过程中，对于蓄水层的抽水试验不但能够有效的测定某一地层抽水方案的合理性，并且通过综合的措施的应用，能够有效的验证该种试验程序的合理性，并且对于止水方案的制定和实施等都有重要的意义。在抽水试验实施的过程中，针对试验中遇到的一些情况，对出水管、测管的规格等适时进行调整并且进行合理的安装，使抽水试验的结果也能够满足止水等的要求，为防水设计提供有益的参考。

从上述抽水试验过程我们可以看出，在第一次抽水过程中，遇到超出试验设计涌水量时，需进行及时处理。具体操作过程中，不能只是局限于有限的实践经验、资料，而是应当综合考虑试验过程中可能存在的各种影响因素，结合抽水试验相关理论和知识，对其进行科学的设计和计算，从而最终确定其操作方式。对实验设备等，还要进行及时的调整。钻孔抽水试验结果，对于水利工程、各种矿产开采而言，都会产生非常大的影响，因此在具体试验过程中，一定要严格按照水文地质手册、矿区水文地质勘查规范执行，以确保各项实验指标能够有效地控制在合理范围之内。

4、结论

钻孔抽水试验，实际上就是理论与实践紧密结合的过程，在具体的实验操作过程中，应当充分考虑试验区域内的水文地质环境条件，对试验进行科学的设计；通过对相关实验项目、数据的分析检验，进行适当的调整，从而确保抽水方案能够更为严格、客观和可行，能够更好的满足止水等后续工作要求，为矿区的开发利用提供条件。

参考文献：

[1]水文地质手册

[2]矿区水文地质工程地质勘探规范（GB12719-1991)

[3]罗岚.浅谈钻孔抽水试验的设计与实施[J].安徽地质,2012(3)

[4]许兵,任传伟.钻孔抽水试验确认断层导水性研究[J].中小企业管理与科技,2011(21)

[5]余金煌,范沛军.某工程钻孔抽水试验与结果分析[J].治淮,2002(6)

作者简介：李永（1979-），男，汉族，本科，主要从事矿区水、工、环工作。