铀矿勘查普查阶段水文地质专业工作技术要求

铀矿勘查普查阶段水文地质专业工作技术要求

261队 吴小微

铀矿地质勘查分预查、普查、详查和勘探四个阶段，在地质勘查的同时，水文地质专业开展相应阶段的工作。现以非地浸砂岩型铀矿地质勘查普查阶段为例，谈谈水文地质专业工作的主要任务、内容及技术要求，以及实际工作中应注意的一些问题。

一、铀矿水文地质普查阶段的主要任务和内容

普查阶段的主要任务：开展水化学找矿，初步查明区内铀矿水文地球化学特征、水异常成因类型、分布规律及其与铀矿化的关系。调查主要含水层、隔水层的岩性、厚度、产状、水量、水化学特征和地下水的补给、径流、排泄条件；初步分析矿床的充水因素、估算矿坑涌水量；了解工程地质、环境地质状况；划分水文地质、工程地质类型，提交普查报告。

普查阶段的主要工作内容：结合水化学找矿进行大比例尺水化详查和探矿工程水化学找矿；揭露水化远景区段，进行水文地质测绘，探矿工程水文地质、工程地质编录和代表性钻孔抽（扬）水试验等；采集水样测定水化学成分、放射性元素含量、水文地球化学环境指标和水动态观测等。

二、水文地质工作技术要求

1、铀矿水文地质、工程地质测绘

铀矿水文地质测绘的任务是调查矿区（床）各岩层和构造断裂带以及含水层、隔水层的分布、埋藏条件及地下水的补给、径流、排泄条件等，为分析矿床充水因素、研究铀矿床水文地球化学条件提供基础资料。

水文地质测绘比例尺分别为：区域水文地质测绘1/25000--1/50000；矿区水文地质测绘1/5000--1/10000；矿床水文地质测绘1/2000—1/5000。野外工作比例尺应大于所用地形图比例尺。

区域水文地质测绘范围应尽可能包括比较完整的水文地质单元。矿床水文地质测绘范围包括矿床开采，疏排地下水时的补给边界。水文地质条件简单的矿床，可收集区域资料编图，辅以适当野外调查。

测绘内容主要是：调查地下水天然和人工露头的出露条件，实测流量、水

1

位、水温，取水样测定放射性元素含量和化学组分等；调查地表水体的分布，最高、最低和正常水位、水深、流量、最大库容量、洪水淹没范围、延续时间及其与地下水的关系。

工程地质测绘可与水文地质测绘结合进行。测绘范围应充分考虑到采矿工程可能涉及的边界。测绘主要内容见EJ/T299-1998 7.3.1。

2、钻孔简易水文地质观测与岩心水文地质、工程地质编录

钻孔简易水文地质观测与岩心水文地质编录是确定所揭露含水层（带）及隔水层与断层的位置、厚度、水位、含水性，以及含水层（带）之间的水力联系等的重要依据。此项工作应与井中流体测量结合，以准确划分含、透水层的位置。

1) 简易水文地质观测的主要内容及要求

钻进过程中每次提钻后和下钻前均应进行一次（间隔10min）水位观测；钻进过程中发现涌（漏）水现象时，应测量其位置、涌（漏）水量、水头高度、水温，并取样，必要时应测量稳定水位，进行扬（注）水试验；记录孔内出现掉块、卡钻、缩径、掉钻、流砂、逸气等现象的位置和程度；终孔后，应用清水冲孔，测量静止水位。

2) 岩心水文地质及工程地质编录的内容及要求

水文地质岩心编录与地质编录侧重点不同，水文地质编录着重描述岩石岩性、结构构造及含水特征和地下水溶蚀迹象；描述岩石颜色、结构、粒度、矿物成份、岩心形状、节理裂隙发育程度、裂隙充填情况、统计裂隙率等。

观察和测量岩石的水理性质及变化特征。如受日晒、雨淋、浸水后岩石结构、强度、性状变化等。

钻孔施工结束后，应编制钻孔水文地质综合成果柱状图。

钻孔工程地质编录可与水文地质编录同时进行。应着重对各岩组岩心物理力学特征分别进行描述，并计算岩石质量指标RQD，按岩石质量等级表对岩石质量进行描述，对岩体完整性进行评价。

3、钻孔水化学找矿

钻孔水化学找矿目的是寻找深部盲矿体，指导地质工程布置，扩大矿床工业远景。钻孔水化学找矿包括钻孔抽水采样和钻孔定深采样。钻孔水化学找矿的技术要求，按EJ/T 276-86有关条款执行。

2

4、钻孔抽水试验

钻孔抽（扬）水试验是为了取得含水层（带）的富水性，一定水位降深时的稳定流量、影响半径、渗透系数、各含水层（带）之间和与地表水之间水力联系，以及深部水化学资料。为评价矿床充水因素，预测矿坑涌水量提供数据。

1) 抽水方案

抽水试验分单孔、多孔、群孔抽水。《铀矿水文地质勘探规范》EJ/T299-1998要求，普查阶段除矿床水文地质条件简单的矿床外，需作单孔抽水试验。根据涌水量的大小和水位埋深选择抽水工具；根据孔内含水层（带）情况划分抽水试段，非主要含水层（带）或对岩层含水性作概略了解时可进行混合抽水。分层抽水或分层观测的钻孔，止水后必须做止水效果检查，用抽水或注水方法检查时，孔内水位变幅应≤5cm/h；用井中流体测量方法检查时，止水部位不得有明显曲线峰值出现。

2) 稳定流抽水试验技术及质量要求

安装抽水试验设备前，要进行孔深、孔斜方位检查，测量孔径，冲孔。抽水试验应按试抽（不得少于2h），测量静止水位（3h水位变化小于5cm），正式抽水，恢复水位观测。定深取样，测量孔深，井径，进行井中流体测量等顺序进行。

抽水降深次数和降序：主要含水层（带）及热水孔应做三次降深，非主要含水层（带）可作两次降深。当钻孔单位涌水量小于0.01L/s·m时，可允许作一次最大降深。做两次以上降深抽水时，裂隙含水层（带）可由最大降深开始；松散含水层可由最小降深开始。抽水最大降深一般不得小于10m，力求各次降深点较均匀分布在“Q～S曲线”图的纵坐标上。当潜水含水层厚度（H）小于30m时，最大降深值不得小于H/3。

稳定流抽水试验质量标准：在稳定时间内抽水孔水位及流量的最大允许相对误差不得超过限值，观测孔水位变化不大于2cm；在稳定时间内水位和流量历时曲线不得有持续下降或上升趋势。由于机械或人为为因素影响，水位或流量个别观测值超差的点数不超过总观测次数的10%。稳定时间一般应符合规定要求。抽水过程中应按一定时间间隔测量流量、水位、水温，恢复水位测量尽可能测至水位基本稳定（3h水位变幅小于5cm）。抽水过程中，必须在现场绘制Q～S曲线，发现问题应查明原因及时处理。抽水试验时，在抽水影响范围内不得有其它钻孔

3

施工。抽水试验结束应提交抽水试验综合成果图和抽水试验各类观测数据表册。

3) 涌水钻孔可作扬水试验，各次水位降深间距不得小于1m，质量标准与抽水试验要求相同。地形有利的抽水孔可作虹吸法抽水试验。

4) 利用恢复水位观测资料计算渗透系数：当恢复水位观测时间超过1000分钟（3个对数周期）则应该利用恢复水位的观测数据，采用非稳定流理论两点法、直线斜率法、选择法等方法，计算承压水渗透系数（供水水文地质手册编写组，1997）。

5、水动态观测

在普查阶段，必要时应作地表水、地下水动态观测，查明受天然和人为因素影响，地下水、地表水的水位、流量、水温和水化学成分随时间的变化规律，了解地下水与地表水及与各含水层（带）之间的水力联系，为评述矿床充水因素、供水水源和环境水文地质条件提供数据依据。

观测点一般布置在与矿床充水可能有联系的地表水，主要含水层（带）和可作为供水水源地段。按一定的时间间隔进行观测，要及时观测河流流量、水位峰值、洪水淹没界线、含砂量。水化学取样每月一次。观测点观测期限一般不得少于一个水文年，观测结束，应绘制水动态、水化学成分与气象要素的变化关系曲线图。

6、封孔

封孔的目的是为了防止地下水或地表水以及地下水中有害气体沿钻孔进入矿层和开采井巷造成矿石贫化、淹井事故或人身伤害。

封孔设计由地质部门按封孔设计原则，对封孔区段、封孔材料及封孔方法进行设计，并填写封孔通知书，交由生产部门组织实施。

封孔质量要求：待水泥固结后，选择代表性钻孔进行封孔质量检查，检查钻孔数量不少于已封钻孔的10%。封孔合格率不低于90%；水泥柱长度不少于设计要求；水泥固结强度不低于3～4级岩石强度；透孔检查取心率不少于65%；封闭实际位置不得超过设计位置3～5m。封孔质量不合格的钻孔应查明原因，并采取有效措施，对同期已封闭钻孔返工重封。质量检查孔检查完后要按原设计重封。对所封钻孔孔号、封闭区段、使用材料、封孔方法及封孔质量，均需记录，在报告中予以说明。

4

7、矿坑涌水量估算

在收集资料和抽（扬）水试验数据的基础上，选择合适的预测方法，按照矿坑涌水量预测的基本原则，合理地确定计算参数，初步估算矿坑涌水量。

8、水文地球化学调查

水文地球化学调查的主要任务：调查地下水的化学成分、物理性质及其分布规律；进行水化学找矿；研究放射性水形成条件，地下水对铀矿形成与破坏作用，评价放射性水异常；研究补给、径流、排泄区地下水化学成分变化规律和矿床水文地球化学分带特征；评价地下水侵蚀性和矿坑水对环境污染情况等。

调查主要内容：选择代表性见水工程和地下水露头，采集水样，分析测试水中放射性元素含量、同位素比值和化学成分，水文地球化学环境指标。收集岩（矿）石的矿物结构成分、水理性质、含铀量、铀浸出率、放射性平衡系数等资料。进行矿石的溶滤和吸附试验。调查地表水、地下水水质与水量及其动态。

水文地球化学调查工作主要在普查、详查阶段进行，要充分利用已有的水化学找矿资料。调查工作可与水文地质测绘同步进行。具体工作参照有关规范进行。

以上技术要求主要依据《铀矿水文地质勘探规范》EJ/T299-1998。具体工作时，应了解工作区以往工作情况，充分收集资料，利用资料，根据项目的性质作好设计。过去，铀矿水文地质对口的专业是放射性水文地质，早期，在水文地质勘查中侧重于放射性水化学找矿（抽水找矿、定深取样）；现在，主要是针对矿床开采技术条件，在水文地质工作的同时开展相应的工程地质工作和环境地质方面的调查。因此在作设计时应按最新的《铀矿地质勘查规范》和《铀矿勘查地质报告编写规范》来设计、开展工作。

三、工作中应注意的主要问题

1、工作要有思想

简易水文地质观测孔钻进过程中观测了提钻后、下钻前水位，在作提钻后、下钻前水位线时移了刻度尺后水位线不能连，水位线直接连上使得原本下降的水位可能连成上升。见ZK54-18钻进过程中水位线（不同作图方法）对照图。这个问题的出现说明两个问题：一是我们作提钻后、下钻前的水位线的目的没有搞清楚，二是还不善于识别错误。他人说的，做的并不是一贯正确的，事实上没有谁是一贯正确的。因此，我们要把“新怀疑主义”带到我们学习和工作中。

5

作提钻后、下钻前水位线时，我们应尽可能从始至终用同一个刻度尺，比较提钻后、下钻前水位的相对变化以及随孔深变化水位的升降，结合水文地质编录来判断含水层。若水位变幅大，需要移刻度尺时，刻度尺变换处不能连，否则就错了。

2、工作要有原则

某详查报告，各类岩石抗压强度区间值与检测报告（2010-137）有不符合之处：

碎斑熔岩102～212MPa 应为88.6～212MPa； 流纹英安岩70～168MPa 应为48.6～168MPa； 蚀变的流纹英安岩48.8～138MPa 应为48.8～172MPa。

报告中下的结论是：“总体岩石单轴抗压强度值正常的岩石比蚀变的岩石大”。为了满足所下的结论，把岩石主要力学性质试验结果统计表中的数据人为地变一变，蚀变的流纹英安岩就应该比正常的流纹英安岩低，因此把ZK56A-12蚀变的流纹英安岩数据172MPa去掉；ZK58-18蚀变的流纹英安岩80.9MPa值大了，把它放到正常的流纹英安岩中去；ZK60A-14流纹英安岩48.6MPa太低了，区间值就不用它做下限了，见岩石主要力学性质试验结果统计表。我们知道，根据检测数据得到结论，而不是先下结论，再让数据来迁就结论。

即使某个样品取样不具代表性关系也不大，可通过有效的手段去处理，比如，眼睛不要死盯着某个数据，若采用散点图的方式，就不难看出它的总体特征，得出客观的结论：碎斑熔岩的岩石单轴抗压强度比流纹英安岩大；而岩性相同的正常岩石和蚀变岩石相比较，岩石单轴抗压强度值的大小差别不大。见不同岩石单轴抗压强度散点图。

为了保证所采样品具有代表性，可在采样的环节对样品进行审核，送检后对岩石检验报告中的检测数据要严肃对待，不得唯我所需。随意删改。

6

7

岩石主要力学性质试验结果统计表

单 孔 轴 号 抗 及 压 项 强 目 岩 度 石 （MPa） 名 称 正常的碎斑熔岩 蚀变的碎斑熔岩 正常的流纹英安岩 蚀变的流纹英安岩 ZK56A-12 ZK58-18 ZK60A-14 备注 实验值 平均值 实验值 平均值 实验值 平均值 102.0、124.0、212.0 96.5、119.0、117.0 144.0、158.0、169.0 138.0、69.9、172 146.0 110.8 157.0 104.0 209.0、117.0、88.6 95.6、135.0、170.0 70.5、72.6、81.3、80.9 80.9、48.8、66.5 138.2 133.5 76.3 57.6 142.0、191.0、172.0 98.9、152.0、201.0 48.6、137.0、168.0 91.0、78.9、93.4 168.3 150.6 117.8 87.7

8

9

3、工作要有方法

岩心水文地质编录的编录者和检查者都要签名，检查者一定要认真检查后再签名，若检查工作量大，可采取组员互检后组长抽检的办法来检查，检查要到位，责任要明确。

钻孔抽水试验在地形有利时可采用虹吸法，虹吸法抽水试验比提筒抽水试验质量更为可靠。队上有人也做过，据说没做成功。为了熟练地掌握虹吸法抽水试验，可先在室内做虹吸法抽水实验，掌握方法的技术要领，然后再到实地做抽水试验。只要所选钻孔具备了做虹吸法的条件，相信会做成功的。

4、工作要有手段

野外工作所获取的资料耗费了大量的人力和财力。整理好收集来的大量资料是一件不容易的事。正如士兵打仗有枪还要有子弹一样，我们有计算机还要有方法学的基础。因此，数理统计的一些常用的基本方法要会做，如分布型式检验，应用展直坐标法合理确定元素含量的背景值和异常下限，相关分析与回归分析，判别分析等。只有通过有效的手段去处理数据，才能知道它们的分布规律、内在联系等，从而指导找矿。

时间仓促、水平有限，不对之处请指正。

10

参 照 规 范

《铀矿水文地质勘探规范》EJ/T299—1998 《矿区水文地质工程地质勘探规范》GB12719—91 《铀矿勘查地质报告编写规范》EJ/T1174—2004 《铀矿地质勘查规范》DZ/T0199—XXXX（征求意见稿）

11

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/bft6.html