岩溶地区水井钻探中地面塌陷的原因和防治

样既 可 以发 挥 空气 潜 孔 锤 钻进 的优 越 性 ， 又 弥补 了空气 潜孔 锤钻 进 的不足 。在空 气潜孔 锤钻 进过 程 中使 用 泡 沫 剂 ， 可 以在气 流上返速 度 （ ０ ． ６～
［ 收稿 日期］ ２ ０ １ ３— ０ ５— ２ ０ ・ ［ 作者简介 ］ 黄邦忠 （ １ ９ ６ ８ 一） ， 男， 贵州省平坝县人 ， 探矿工程 师 ， 长期从 事水井 施工 、 野 外矿 山岩心钻探 、 岩 土工程 、 边 坡 治理等施工工作 。
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质
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着密切 的垂 向对应 关系 ， 洞隙规模 愈大 ， 塌 陷也 愈
大； 洞隙开 口愈大 ， 塌 陷速度愈快 。
崩解和剥落 ， 促边． 扩展 ， 岩土体随地下水向下迁
移而 产生塌 陷 。
３ ． ２ 施工引起坍 陷机理分析
（ １ ）如龙里县 三元 村 ， 在距 钻孔 ２ ０ ｍ处 产生 坍陷， 施工 时压缩 空气将 地下水 排 出孔 外 时 ， 地下 水 沿地下裂 隙通 道 涌入 井 内抽 出地 面 时 ， 水 平 方 向水 力坡度 和垂 直 方 向 的波 动 幅度飚 升 ， 水 动力 条 件加 强 ， 打 破 了地 下 水 的 自然平 衡 ，在 岩溶 地
１ 引 言
自２ ０ ０ ７年 我省开 展地 下水 工作 以来 ， 我单 位
改进 和提 高气 流携 带 岩 屑 的 能力 ， 以降低 对 空 压
机 的要求 。含有 泡沫 剂 的气 流可 以携带 较大 的颗
粒上 返到地 面 ， 保 持孔 命 。岩屑 颗粒外 表被 泡沫包裹 ， 形成 一层保 护膜 ， 防止 岩屑 粘结 ， 不致形 成泥包 或 泥环 。泡 沫的润 滑性 能好 ， 可降低 钻进扭 矩 ， 减 少 孔 内事故 。泡沫 剂也 可 以用 于裂 隙地层 和多孑 Ｌ 隙
空气 泡沫潜 孔 锤钻 进 原 理 ： 为 了有 效 地解 决 干旱 地 区钻 进 时 的除 尘 与 取样 ， 排 除湿 地 层 钻进
的不 安全 因素 ， 充 分发 挥 空 气 压缩 机 对 水 下 深孔
钻进 的工作 效 能 ， 采 用 空气 泡 沫潜 孔 锤 钻进 。这
好， 成 为塌 陷物 质 的储 集 空 间和 运移 通 道 。岩 溶 洞隙 的开 口程 度 是 影 响 岩 溶 塌 陷形 成 的 重 要 因 素， 岩 溶地下 水 的活动 ， 塌 陷物 质 的运移 都是通 过 洞隙开 口处 进行 的 ， 因此 ， 塌 陷坑 与开 口洞隙存 在
（ ４ ） 岩溶地 下水 的活动 在岩 溶塌 陷 的形 成 中 具有 多种作 用 ， 是一 种 十分重要 的动力 因素 ， 地下 水具 有 ： 溶蚀 作 用 、 改变 土 体 的状态 作用 、 浮 托作 用、 渗 透 潜蚀 作 用 、 岩 溶 洞 隙空 间 的正 负 压 力 作 用、 散解作用 、 水击 作用 、 侵蚀 和搬 运作用 等 ， 在 钻 探施 工 中由于压缩 空气作 用和 抽取地下水 时加 剧 了上 述作用 ， 打破地 下水平 衡状 态 ， 地下水 水力 坡
２ ０ １ ３年 ３ Ｏ卷 第 ３期 （ 总第 １ １ ６期 ）
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岩溶地区水井钻探中地面塌陷的原因和防治
黄 邦 忠
（ 贵州省地矿局 １ １ ２地质大队 ， 贵州 安顺 ５ ６ １ ０ ０ ０ ）
地层 钻进及 不稳 定地层 钻进 。利用 泡沫 剂处理 孔
已在省 内不 同地 区完 成 深 井 多 口， 而 这些 钻 孔 的
取水 地层 主要 是在 以碳 酸盐岩 及碳 酸盐 岩夹碎 屑
岩 为 主 的地层 ， 岩性 主 要 以 白云 岩 、 灰岩为主 ， 坍
陷钻 孔 主要集 中在地 下 水 位 埋 深较 浅 ， 并 且 多 在
［ 中图分类号］ Ｐ ６ ４ ２ ． ２ １ ； Ｐ ６ ４ １ ． １ ３ ４ ［ 文献标识码］ Ａ ［ 文章编号］ １ ０ ０ ０ — ５ ９ ４ ３ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ３ — ０ ２ ２ ７ — ０ ３
１ ． ２ ｍ ／ ｓ ） 不大 的情况 下 ， 借 助泡 沫携带 岩屑上 浮 ，
［ 摘 要］ 在水文水井钻探施工过程 中， 容易出现 井口及 井口附近塌陷， 危， ￣ Ｌ ＿ ｆ ｉ － 常生产， 严重的 地方危及到附近建筑物。本文通过水井钻探过程 中出 现塌陷的原 因进行分析和总结， 以便有效
地 防治 ， 并 对岩 溶地 面坍 陷处理提 出一 点 浅见 。
［ 关键 词 ］水 井钻探 ； 岩溶塌 陷成 因； 防治
地下 水 的径流 区和排 泄 区 ， 因此 ， 分 析钻探 施工 中
岩溶地面坍陷成因， 有利 于今后施工 中有效地防 治， 提高效 益 ， 预 防灾 害发 生 ， 减 少不必 要 的损失 。
内漏 水 ， 降低 了空 压机 压力 和风量 的要求 。
３ 岩 溶 地 面 坍 陷 成 因 分 析
２ 钻 进 工艺
由于喀斯 特地 区相 对地 表 缺 水 ， 施 工 用水 较 为缺 乏 ， 为 了有 效地解 决 干旱地 区钻进 时 的除尘 ，
充分 发挥 空 气 压 缩 机 对 水 下 深 孔 钻 进 的工 作 效
３ ． １ 地 质 成 因
岩溶塌 陷是 在有 覆 盖 土 的 岩溶 发 育 区 ， 在 特 定 的水 文地 质条 件 下 ， 岩 面 以上 的土 体遭 到 流 失 迁移 而形成 土 中的洞穴 和洞 内塌落 堆积 物 以及 引 发地 面变形 破坏 ， 岩溶 发育愈 强烈 ， 岩溶 洞隙数 量 愈多 ， 其规模 也愈 大 ， 愈 易形成 岩溶 塌 陷。岩溶 洞 隙 的发 育一 般受 岩 溶地 下 水 排 浊基 准 面 的控制 ，
多发育 于浅 部 ， 向深 部逐 渐 减 弱 。浅 部岩 溶 洞 隙 由于 地 下 水 活 动 频 繁 ， 交 替 强烈 ， 一 般 连 通 性 较
能， 采用空 气 泡 沫潜 孔 锤 钻进 。这 样 既 可 以发挥 空气 潜孔锤 钻 进 的优 越 性 ， 又 弥补 了空 气 潜 孔锤 钻进 的不 足 ， 又能解决 缺水 地 区施工 困难 。