帷幕注浆效果检查方法研究

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1、帷幕注浆效果检查方法研究唐英杰（华北令色工程勘察院竹限公司河北仃家庄050021）0前言大水矿山采用传统的毓干排水方式治理地下水，不仅破坏区域地下水资源和生态环境,而且排水费用较高。为了保护地下水资源和生态环境，现部分人水矿山采用帷幕注浆技术进行堵水，减少人量的无效排水，降低开采费用，既保护环境乂可以提高经济效益。由于帷幕注浆工程具有典型的隐蔽工程特点，帷幕注浆施工完成后，注浆质量好坏，防渗效果如何,均无法直接地评定，因此，帷幕注浆工程施工质量检查一直是人们研究关注的热点。屮关铁矿位于河北省沙河市，总储量约1

2、亿吨，为实现合理开采矿产资源，有效保护区域水资源，矿山治水采用帷幕注浆方案进行阻水；帷幕线全长3397m,采用单排注浆，孔距12米，注浆孔共270个，最大孔深810米总钻探进尺197000m,通过注浆，形成帷幕墙，设计帷幕厚度12m,以阻止石灰岩含水层地下水全部进入矿坑。1矿区地质及水文地质条件矿区为一•大型隐伏型矽卡岩磁铁矿，矿床的顶板和围岩为奥陶系中统石灰岩，石灰岩的裂隙岩溶发育，是矿区主要含水层。矿区西部为太行隆起带，东接华北沉降带，区内主要发育冇北北东及北东向断裂构造，且以北北东向断裂构造为主。褶皱构

3、造规模较小，岩层产状与构造方向—•致，倾向东南，倾角15-30°。主要分布地层有：1.第四系：粘土砾石层，该层砾石以石英砂岩为主，硬度较大，辭圆度较好，分选性差，砾径人者可达50cm,小者仅有几公分；粘十•以粉质粘十•为主，充填在砾石屮间，平均厚度40mo2.石炭■二迭系：岩性主耍以砂、页岩为主，厚度变化较大，最大厚度70.0m,平均厚度24.2m。3.屮奥陶系：岩性以石灰岩、结晶灰岩和人理岩为主夹有泥质灰岩，厚度224.l-589.0m,平均厚度416.17m。4.燕山期闪长岩：闪长岩是本区的基底，块状，主

4、要矿石成分有角闪石、正长石等。矿区主要含水层为中奥陶系石灰岩，石灰岩裂隙岩溶发育，平均裂隙率7%。，岩溶裂隙发育极不均一，最大的溶洞口J达9.0mo2注浆效果检查注浆效果检查分三步进行：注浆段注浆效果检查、注浆孔注浆效果检查、注浆帷幕检测（注浆孔之间检杳），从点、线、面全方位检查帷幕注浆效果。注浆段注浆效果检查，在注浆段注浆结朿后，根据扫孔时观测冲洗液消耗量计算注浆段单位透水率。如果注浆段透水率q小于设计单位透水率，本段注浆效果良好；如果注浆段透视率人于设计单位透水率时，要进行压水试验，重新进行注浆。注浆孔全

5、孔注浆效果检查，在注浆孔完成最后一段注浆后，扫孔到底进行全孔压水试验。全孔的单位透水率达到设计要求，全孔注浆合格；否则查找漏浆位置后重新注浆，玄至达到注浆设计标准。注浆帷幕检查，是采用物探方法检查注浆孔间的注浆效果，经过试验选用井间高密度电阻率成像法对注浆效果进行检查。经过所测电阻率值结合各注浆孔地层资料、单位透水率和注浆量，评价帷幕的连续性和稳定性。前两种点、线检查方法在帷幕注浆工程屮进行，数据直观，便于分析，但是这两种方法只是针对一个钻孔的注浆效果进行分析，而对钻孔屮间地层注浆效果不能做出准确判断。采用物

6、探方法检查是在帷幕注浆工程结束后对注浆效果进行检查，将帷幕线上的注浆孔联系起来，通过物性分析达到对注浆效果进行全面评价的目的。3井间高密度电法原理根据矿区地质及水文地质条件，完整灰岩和混凝土（水泥结石）有高电阻率待征，含水的裂隙发冇区为低电阻异常体，具备开展电阻率法的地球物理条件，提出了采用井间高密度电阻率检测的方案，对帷幕注浆的整体性评价。井间高密度电阻率法属于直流电法，是高密度电阻率法一种新的应用，地下岩石的电阻率除了与此岩石的特性冇关外还与此岩石的含水量冇很大的关系，特别是在石灰岩地区由于地卜水矿化度相

7、对较高，一•般來说岩石屮的孔隙越人，含水量多，则这种岩石的电阻率就低,反之则电阻率就髙。山于岩石的这种特性，所以在查找与水有关的地质构造吋电法勘探的效果较好。传统的高密度电阻率法主要应用在陆地表面，通过布在地面的电极测量电压和电流，I'可接测出地层的电阻率，推断地层的地质情况，探测深度—•般为50-100米，地血电阻率方法在地卜•采空区、过水通道、岩溶裂隙等的检测方面都取得过非常好的效果，但是对于帷幕注浆效果的检测，地而的探测深度远远达不到设计要求。井间髙密度电阻率成像法改变电极的供电和接收方式，采用井中供电

8、和接收的跨孔方法进行检测，以达到帷幕注浆效果检测的冃的。将两根带有电极的电缆放到两个钻孔中，进行跨孔供电，跨孔测电位差。检测过程中固定A、B、M点电极，其他电极同步测量一系列的N电极电位数据，然后移动M电极，对N电极再做如上观测，然示移动B电极再做如上观测，最示移动A电极，再做如上观测，测量过程屮每一对电极都可以任意组合作为AB供电电极和MN接收电极。采用这种供电和接收方式极大地提高数据的采集量，每