[发明专利]一种矿山帷幕注浆效果判定方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种矿山帷幕注浆工程技术，特别是矿山帷幕注浆效果确定方法，属采矿技术领域。

背景技术

帷幕注浆是指通过地质钻孔后，以一定压力将注浆材料经所钻孔注入岩石裂隙中，构筑帷幕以堵截地下水的一种防治水方法。利用帷幕注浆防治矿山地下水不仅可以提高企业经济效益、保护矿区水文地质环境，而且可以消除大水矿山的安全隐患，该技术已被大水矿山逐步采用。目前，帷幕注浆工艺、技术还处于完善提高阶段，对注浆效果的判定方法如下：不同序次打孔分别注浆(常规是三序次)，待全部注浆完成后，以各序次孔中注浆量的变化为依据判定注浆效果是否合格，即由I序孔至III序孔若单孔平均注灰量依次减少30％～60％即可认为达到注浆效果，若达不到上述要求则通过加密孔补注等措施补救。这种方法存在的问题是：必须完成一个完整序次(通常是4-5个注浆孔)才能分析确定注浆效果及采取的措施，因此使工程质量管理严重滞后于工程进度。此外，一直以来矿山帷幕注浆钻孔孔径均取108mm或90mm，孔径偏大，钻进效率低，增加了注浆次数及帷幕注浆的工程投资。

发明内容

本发明目的在于克服已有技术的缺陷而提供一种可对矿山帷幕注浆效果做出实时判断以便及时处理的矿山帷幕注浆效果判定方法。

本发明所称问题是由以下技术方案解决的：

一种矿山帷幕注浆效果判定方法，其特别之处是，它按照如下步骤实施：

a.确定矿山帷幕注浆导水岩层为结晶灰岩层；

b.根据结晶灰岩层地质构造特性确定浆液在注浆压力作用下的两种主要运动模式及特点：其一，浆液沿主要构造裂隙方向以“管道流”方式运动，此时注浆流量大、注浆压力小且相对稳定；其二，浆液沿次生构造裂隙以“渗透流”向外均匀扩散，此时注浆压力逐渐增大至稳定，注浆流量逐渐减少，直至注浆结束；

c.确定各序孔分段注浆“管道流”持续时间T与“渗透流”持续时间t的比值，其中：I序孔T1/t1为5-45；II序孔T2/t2为3-25；III序孔T3/t3为0-6，各序孔的对应段需满足T1/t1≥T2/t2≥T3/t3；

d.打孔注浆过程中各序孔单段按照C步骤标准判断注浆效果是否合格。

上述矿山帷幕注浆效果判定方法，所述d步骤中钻孔直径为75毫米、108毫米或90毫米。

上述矿山帷幕注浆效果判定方法，所述各序孔分段长度≤30米。

本发明方法针对目前帷幕注浆效果的判定方法严重滞后于工程质量管理的问题进行了改进，该方法根据地质构造、浆液运动方式及运动规律建立矿山帷幕单孔单段注浆浆液运动模型，在该模型基础上提出矿山帷幕注浆效果判定标准，采用本方法可以在单孔单段阶段，根据注浆量和注浆压力的变化实时做出注浆效果判断，对不符合注浆条件的及时采取补救措施，使工程质量管理与工程进度同步进行，可有效加快工程进度。此外，本方法注浆孔采用75毫米直径小孔，在达到注浆目的、保证工程质量的基础上，提高了钻机钻进效率和注浆效率，减少工程投资。

附图说明

图1是帷幕注浆序孔示意图；

图2是单孔单段浆液运动规律示意图。

附图中标号表示如下：1.I序孔，2.II序孔，3.III序孔，4.注浆帷幕线。

具体实施方式

本发明根据地质构造、浆液运动方式及运动规律建立矿山帷幕单孔单段注浆浆液运动模型，并以其判断矿山帷幕注浆单孔单段工程质量，弥补了以往以不同序次单孔注浆(灰)量变化分析工程质量、工程质量管理严重滞后于工程施工进度的不足。

本发明方法按如下步骤实施：

1.确定导水岩层及性质：矿山帷幕注浆导水岩层为结晶灰岩，结晶灰岩地质特性为：高序次为主要构造裂隙，低序次为次生构造裂隙，裂隙之间相互贯通。

2.根据结晶灰岩层地质构造特性确定浆液在注浆压力作用下的两种主要运动模式及特点，参看图2，(1)浆液沿主要构造裂隙方向以″管道流″方式运动，此方式时注浆流量大、注浆压力小且相对稳定；(2)浆液沿次生构造裂隙以“渗透流”向外均匀扩散，此时注浆压力逐渐增大至稳定，注浆流量逐渐减少，直至注浆结束。