矿井底板承压含水层注浆截留封堵效果评价方法及系统技术方案

技术编号:30913666 阅读:23 留言:0更新日期:2021-11-23 00:01
本发明专利技术提供一种矿井底板承压含水层注浆截留封堵效果评价方法及系统,利用岩体裂隙或节理向矿井巷内各含水层注入经各种不同同位素标记的水,最终通过涌水口涌水中不同同位素比例情况,对承压含水层堵水效果进行客观评价;还能通过持续监控涌水中各同位素比例变化,探明其他未查明的潜在突水水源,便捷有效地为客观综合评价止水效果提供依据,实现了对高压危险突水注浆处理效果的快速反应评价,从而进一步指导对涌水处水源的准确截流;客观有效地评价矿井突水治理后的实际止水效果,为矿井快速处理底板突水事故提供技术指导,便捷高效且精准地评价矿井巷内涌水口突水处理后截流封堵效果。流封堵效果。流封堵效果。

【技术实现步骤摘要】
矿井底板承压含水层注浆截留封堵效果评价方法及系统


[0001]本专利技术涉及矿井堵水
,具体来说是一种矿井底板承压含水层注浆截留封堵效果评价方法及系统。

技术介绍

[0002]目前,矿井上对于承压水突水防治主要采用注浆止水或者截流的方法,该类方法在实际应用中已被证明是具有实际止水效果的,且该类方法不仅具有成本低的优点,还具有操作简单的特点,因此在矿井止水与堵水等方面上应用十分普遍。然而,在市场上却很少有评价矿井止水截流封堵效果的有效方法与手段,基本上只能通过监测涌水量变化来评价止水效果,该类方法存在以下两个较大问题。第一,如果在错判突水水源的前提下,对于堵漏材料止水效果的客观评价会存在错误判断;第二,如果突水水源有多个且并未完全查明的情况下,进行止水或堵水处理之后效果不佳甚至恶化,常常会出现对封堵方法及材料实际封堵效果评价的错误判断。如果这些问题不能及时解决,轻则会拖慢矿井计划采掘进度,重则会因对于止水效果的错误评价而发生重大突水矿难,严重危及矿井的财产与人身安全。
[0003]同位素作为示踪剂,近几年在井下应用较为广泛。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.矿井底板承压含水层注浆截留封堵效果评价方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一:注浆处理前,在涌水口处利用岩体裂隙或节理向即将处理突水源承压含水层5内注入混有A同位素的水,并在涌水口处测定流出水里的同位素含量,记为P%;同时向底板内其他水源内注入混有其他类型同位素Bi的水,如在涌水口测出含有除A外的同位素,立即测定其含量,分别记为Qi%,i=1~n,,n为正整数;步骤二:注浆过程中,每隔设定时间检测一次涌水口处涌水中各类同位素的含量,直至注浆完成稳定后停止检测,A同位素平均含量记为G%,其他同位素平均含量分别记为Xi%,根据P%、G%、Xi%之间的关系分析止水效果;步骤三:注浆完成待稳定后,在涌水口处获取流出的涌水,检测各种同位素的含量,A同位素含量记为H%,其他同位素含量分别记为Yi%,根据H%、Yi%与P%、Qi%之间的关系分析封堵效果。2.根据权利要求1所述的矿井底板承压含水层注浆截流封堵效果的评价方法,其特征在于,所述步骤二的止水效果分析如下:分析一:注浆过程中,若涌水口处流出的A同位素的含量逐渐降低,即G%<P%,涌水量也随即逐渐减少,则说明注浆浆液逐渐在封堵于承压水导通裂隙,注浆可继续按照原程序实施;分析二:注浆过程中,若涌水口3处涌水中同位素A的含量持续逐渐增大,即G%>P%,且涌水量增大,则说明注浆效果较差,注浆压力作用增大了导水裂隙带的宽度造成涌水量的增加,需引起重视,修改或更换止水方法;分析三:注浆过程中,若涌水量增大或者维持不变,涌水口处测定流出涌水中的A同位素含量逐渐降低,即G%<P%,且在涌水口处检测到其他同位素的比例增大,则说明涌水口3还有其他突水水源,并由此可以通过对应同位素找到相应突水水源;分析四:注浆过程中,若注前所有已发现所有同位素的含量均降低,即G%<P%,Xi%<Qi%,且涌水量减少,则说明该截流封堵方法与选用封料的堵材效果更加显著,不仅封堵了预封堵承压含水层,还实现了对其他未查明突水水源的封堵效果;分析五:若注浆前在涌水口处并未检测到其他同位素含量,即Qi%=0,但注浆过程中涌水量维持稳定或者增大,且检测到其他同位素含量即Xi%>0,则注浆过程引发了多个其他水源的导通,证明该种止水方法失效。3.根据权利要求1所述的矿井底板承压含水层注浆截流封堵效果的评价方法,其特征在于,所述步骤三中封堵效果分析如下:分析一:注浆完成稳定后,若检测流出的A同位素含量不变,即H%=P%,则未对该承压含水层实现有效的封堵;分析二:注浆完成稳定后,若测定流出的A同位素含量逐渐降低,即H%<P%,且涌水量降低,涌水量符合矿井安全生产要求,则说明该截流封堵方法与选用封料实现了对该承压含水层的封堵;分析三:注浆完成稳定后,若检测到其他同位素含量Yi%>Xi%,在Xi%=0的情况下:注浆引发了多个其他水源的导通涌水,在Xi%>0的情况下:注浆增大了其他水源导通涌水,两者均表示注浆产生了不良后果,未实现对矿井涌水的有效封堵,需进一步制定其他水源的注浆措施。
4.矿井底板承压含水层注浆截留封堵效果评价系统,其特征在于,包括:注浆处理前处理模块,用以在涌水口处利用岩体裂隙或节理向即将处理突水源承压含水层5内注入混有A同位素的水,并在涌水口处测定流出水里的...

【专利技术属性】
技术研发人员:余国锋朱贵旺雷成祥牟文强任波李连崇汪敏华郑群魏廷双党保全韩云春肖殿才
申请(专利权)人:平安煤炭开采工程技术研究院有限责任公司东北大学
类型:发明
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