‘壹’ 水文地质钻孔及钻进方法的特点
水文地质钻探设备见图3-1。与地质钻探相比，水文地质钻孔及钻进方法有以下特点：
（1）钻孔的直径（口径）较大。一般地质勘探孔的主要任务是取岩心，故口径较小（直径一般小于150mm），水文地质钻孔，除取岩心外，还必须满足抽水试验或作为生产井取水的要求，为保证抽出更多的水量和便于下入水泵，钻孔的直径通常较大，当前水文地质钻孔或水井的直径一般均在300～500mm，最大孔径可达1000mm或更大。
（2）钻孔的结构复杂。水文地质钻孔为了分层取得不同深度含水层的水质、水量及动态资料，或为阻止非开采层以外含水层中的劣质地下水进入水井之中，常需对揭露的含水层采取分层止水的隔离措施，变径下管止水是最为有效的隔离方法（图3-2）。有时，为了减轻随钻进深度增加而加大的钻机荷载或为节省井壁管材，也需变径。另一方面，为了滤水避沙或防止塌孔，在钻孔揭露的含水层段，常需下入过滤器。
图3-2 水井结构图
（3）钻进方法和技术有其特点。目前，我国水文地质钻探和凿井工程中，常用的钻机有：转盘式钻机、岩心回转钻机、反循环回转钻机、钢丝绳冲击钻机，复合式钻机等。钻进方法分为：回转钻进、冲击钻进、冲击—回转钻进，振动钻进四大类。一般水文地质钻探多采用转盘式钻机进行回转钻进，在卵砾石地区常用机械冲击式钻机进行冲击钻进。由于钻进过程中，要变径下管止水，用粘土、水泥等止水材料进行封堵，下过滤器等，所以钻探工序较复杂，且工期长，消费大，成本高。
（4）在水文地质钻探中，为了不破坏或少破坏含水层的天然状况（如水位、水量和地下水进入钻孔内的条件等），一般要求用清水冲洗液钻进，条件许可也可用稀泥浆钻进。近年来，空气钻进技术在水文地质钻探和找水中已有较多应用。空气钻进技术的实质主要是用压缩空气代替常规钻进时用水或泥浆循环，起冷却钻头、排除岩屑和保护井壁的作用，具有减少用水成本，提高钻速的优点。多工艺空气钻进技术（如空气泡沫钻进、空气潜孔锤、气举反循环等）和常规用泥浆循环钻进相比，钻进速度可提高几倍到十几倍，尤其在缺乏水源的贫水区效果更好。
（5）观测项目多（见本章第四节）。
‘贰’ 地质勘察使用的钻机 有哪几种啊
最常用的是xy-4
XY-4型钻机是目前地质勘探领域中钻进能力较大的岩芯钻机，它除了适用于以金刚石、合金为主的岩芯钻探外，也可用于工程地质勘察、水文水井钻探、浅层石油、天然气、地热的勘探开发，也可用于堤坝注浆和坑道通风排水等工程孔钻进。该机结构合理、重量轻、能力大，用途广泛，性能稳定，可靠性强，标准化程度高。
主要技术参数
钻孔深度
Φ42钻杆 1000m
Φ50钻杆 700m
钻孔角度0-360°
大扭矩2640N.m
立轴行程600mm
立轴内径Φ68mm
立轴大起重量80KN
立轴大加压力60KN
卷扬机大提升力30KN
动力功率 (电动机) 30KW
外形尺寸2640×1100×1750mm
重量(不含动力) 1500kg
‘叁’ 水文地质方法
双层水位矿床的研究，必须从矿床水文地质和水文地质测绘开始。这是最基本和最常用的方法。
水文地质测绘的内容和方法基本与一般的水文地质测绘相同，只是要结合矿床充水特点，把研究重点放在矿体周围的顶、底板和隔水层上，而不是隔水层以外的强含水层上(不是不研究，只是不为重点)。重点搞清隔水层的分布范围、厚度、隔水性能以及与矿体的关系等，特别要加强岩溶裂隙充水矿床中巨厚碳酸盐岩水文地质分层的研究工作。
比如华北地区奥陶纪马家沟组灰岩含水层，厚达600～800m，其岩性和透水性在剖面上的变化很大，有的层段透水性很好(如O2m2，O2m4，O2m6等)，有的层段透水性较差(如O2m1，O2m3等)。实质上，有时可以将这些透水性较差的层段按突变型双层水位矿床来处理。奥陶纪灰岩中相对隔水层段能否成功地作为突变型双层水位矿床中的隔水层来利用，主要看其厚度和隔水能力的大小以及与矿体的相互关系。因此，应该把奥陶纪灰岩含水层中的相对隔水层(O2m1，O2m3)作为双层水位矿床的重点研究对象，而不是把透水性较好的层段(如O2m2，O2m4，O2m6)作为研究重点。
断裂构造在水文地质研究中具有特殊意义。一条大的断裂常常使其两侧地层岩性和地貌特征等产生很大差别，容易形成不同水文地质单元的分界线，或成为同一水文地质单元的补给径流或排泄区的分区边界。因此，加强对断层的性质、产状、走向以及断层上下盘岩性、透水性及断层本身阻水性和透水性的研究，对判定双层水位矿床具有特殊意义。
侵入岩大都是顺构造薄弱面或顺层侵入，本身往往会构成一定的隔水层(体)。因此，查明侵入岩体的产状、规模、形态及其分布范围，对于判定双层水位矿床同样具有重要意义。侵入规模较大的侵入岩体、岩床、岩墙等，往往会成为地下水径流的天然屏障，形成特殊的地下水文现象。比如金岭铁矿召口矿床，就是因为奥陶纪马家沟组灰岩中侵入了闪长岩床，使其分成上、下两个含水层段，成为典型的突变型双层水位矿床。
综上所述，利用传统水文地质学常规的地质和水文地质手段，充分利用各种地质和水文地质资料，做好基本的岩性鉴定、地质分层、溶隙统计和简易水文地质观测等(如水位、水温，冲洗液消耗及钻进过程中的掉钻、涌水、漏水现象等)，利用常规的地质和水文地质方法，对所获得的资料进行及时的系统整理，按照统一格式，绘制成钻孔水文地质柱状图和水文地质剖面图，配合各种物探手段(如电测、热测、放射性测量、声波控测等)综合分析，对于判定矿床是否存在双层水位都是一些最基本的基础资料。对于突变型双层水位矿床来说尤为重要，一般情况下，只根据这些资料便可以做出正确的判断。
‘肆’ 水文地质钻探的特点
钻探是利用机械设备和工具钻取地层岩石，以采得的岩心进行分析鉴定，为掌握钻孔的地质和水文地质情况的一种手段。它具有效率高、勘探深度大等优点。是水文地质勘探中广泛使用的手段。水文地质钻探与一般的矿产地质钻探比较，有其不同的自身特点：
（1）孔深较浅：在钻孔结构上，一般的水文地质钻孔深度较浅，多在200～500m之间，在松散层中一般不超过100m。
（2）孔径较大：由于水文地质钻孔大多要安装抽水设备和过滤器，因而钻孔的口径较大，多在150mm以上。
（3）钻孔结构复杂：为满足在一个钻孔通过抽水试验分别取得不同含水层为基本数据，要求必须分层止水以隔离彼此之间的水力联系，常需变换孔径，使得钻孔结构复杂化。
（4）常用清水钻进：在钻进工艺上，为了在穿过流砂层、砾卵石层、风化破碎带、构造破碎带等特殊部位时，不影响数据资料的真实性，往往要求用清水冲洗液钻进。
（5）多采用回转钻进：在钻进方法上，多采用转盘式钻机进行回转钻进。遇到砾卵石层则常用机械冲击式钻机进行冲击钻进。
（6）要进行简易水文地质观测：为了有助于判断钻进过程中水文地质条件的变化，除了对岩心进行详细描述外，还要作简易水文地质观测，即测定孔内水位、水温、冲洗液消耗量及涌水量等项目。