本發(fā)明屬于地下工程注漿堵水，具體涉及一種地下工程動水分步注漿封堵止漏方法。

背景技術：

1、地下動水水害造成的直接經(jīng)濟損失在所有地下災害中位居首位，嚴重影響了地下工程的穩(wěn)定建設和安全生產(chǎn)。地下突水水害具有隱蔽性強、破壞性大、勘測與監(jiān)測難度高、不易防控、影響范圍廣等特點，因此治理突水水害已成為地下工程防災減災的重點與難點。為保證地下工程施工的安全與高效，科學施工方法與堵水材料可以有效促進漏水區(qū)域的動水封堵工作。

2、現(xiàn)有技術中針對突水水害問題，一般的處理方式有疏通排水、疏堵結(jié)合以及注漿堵水三種。疏通排水與堵水可以有效減少動水的水流壓力與水流量，但疏通排水需要花費大量時間與精力設置排水結(jié)構(gòu)，而且過量排水會嚴重影響地下的生態(tài)環(huán)境。在注漿堵水方面，現(xiàn)有的施工方法單一，采用簡單的化學注漿材料或水泥-水玻璃混合注漿材料對漏水區(qū)域進行封堵。只是對漏水區(qū)域進行大概的封堵，注漿孔位置與注漿孔間距的選擇缺乏依據(jù)；現(xiàn)有的注漿施工方法簡單與材料性能的單一，對于裂隙發(fā)育程度較大的巖層極易發(fā)生二次滲水與涌水；同時，缺乏對注漿堵水后的長期檢測工作，使堵水效果無法長期穩(wěn)定有效。

3、因此，亟需研發(fā)一種全面且有效的注漿堵水施工方法與新型注漿材料，以解決傳統(tǒng)注漿堵水在施工方法和材料方面的缺陷。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種可檢測水流通道的地下工程動水分步注漿封堵止漏方法，其采用“勘察檢測”、“分步注漿”以及“無損檢測”的方法提高注漿堵水效果，實現(xiàn)漏水區(qū)域的有效封堵與加固，確保了地下結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和完整性。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術方案：

3、一種可檢測水流通道的地下工程動水分步注漿封堵止漏方法，其特征在于，包括以下步驟：

4、s1、在地下工程開采過程中，對漏水區(qū)域進行勘察檢測，判斷動水水流大致通道、位置；

5、s2、針對水流通道的涌水與裂隙發(fā)展情況設置注漿孔布置方案，實行分步注漿，具體步驟如下：

6、s21、注入第一注漿材料a來改造含水層或離層導水通道，所述的第一注漿材料a按照重量份計，包括以下原料：

7、復合水泥850～900份、減水劑5～8份、膨脹劑100～150份、羥丙基甲基纖維素0.5～1份、緩凝劑10～15份、消泡劑10～15份、早強劑5～10份；

8、s22、當漿液與圍巖裂隙壁接觸后產(chǎn)生吸附作用形成吸附水膜，改變了裂隙滲流空間，增大了滲流阻力，減少動水水流壓力，注入第一注漿材料b，其與第一注漿材料a混合使得漿液變粘稠并固結(jié)；

9、所述的第一注漿材料b按照重量份計，包括以下原料：

10、水玻璃8000～10000份、水8000～10000份、羧丙基甲基纖維素10～15份、聚陰離子纖維素20～25份、復合食物膠35～50份、聚丙烯酸鈉5～25份；

11、所述的復合食物膠按照重量份計，由20～30份瓜爾豆膠、20～30份黃原膠、20～30份海藻酸鈉及30～40份蔗糖脂肪酸酯組成；

12、第一注漿材料b中的水玻璃與第一注漿材料接觸后形成類似碎渣狀的水泥絮凝體，復合食物膠中的瓜爾豆膠與黃原膠配合使用形成凝膠結(jié)構(gòu)來提高水泥漿的粘度、穩(wěn)定性和抗裂性能；所述的海藻酸鈉與水泥中的鈣離子接觸并形成凝膠結(jié)構(gòu)；所述的蔗糖脂肪酸酯作為乳化劑；

13、s23、在漏水區(qū)域出現(xiàn)第一注漿材料a和第一注漿材料b混合得到的粘稠混合漿料，加大第一注漿材料b的比例來封堵動水通道，以使動水壓力降低；

14、s3、待動水通道封堵完成后，注入第二注漿材料實現(xiàn)漏水區(qū)域全截面加固；

15、s4、注漿堵水、加固完成后，觀察注漿孔與水流通道的動水涌水情況，結(jié)合理論知識檢查、分析注漿堵水效果。

16、上述的一種可檢測水流通道的地下工程動水分步注漿封堵止漏方法，s1中勘察檢測步驟為，將含導電性的材料添加到普通硅酸鹽水泥漿液中對漏水區(qū)域進行注漿勘探，實時監(jiān)測導電率并觀察水流通道的分布區(qū)域及漏水區(qū)域裂隙的發(fā)育程度。

17、上述的一種可檢測水流通道的地下工程動水分步注漿封堵止漏方法，s2中，注漿孔步驟方案的具體步驟為，當巷道為返修或擴修巷道時，裂隙較為發(fā)育選擇全斷面注漿方案，所述的全斷面注漿方案注漿孔的間距不大于4m，由巷道兩邊截向中間區(qū)域進行堵水；當巷道為新掘巷道時，實行點對點注漿方案。

18、上述的一種可檢測水流通道的地下工程動水分步注漿封堵止漏方法，s2中，當水流量小于15l/min時，直接注入第一注漿材料a改造含水層或離層導水通道；當水流量大于15l/min，采用先排后注的方式；注漿所使用的注漿孔的外端連接止?jié){塞，所述的止?jié){塞在注漿孔內(nèi)受注漿壓力的作用下可實現(xiàn)膨脹，并擠壓注漿孔內(nèi)壁。

19、上述的一種可檢測水流通道的地下工程動水分步注漿封堵止漏方法，s2中，在初期注漿止漏時，第一注漿材料a與第一注漿材料b的體積比為1：0.2～0.4，待封堵成功后進行封孔階段，高流態(tài)速凝高強抗分散注漿材料與改性堿激發(fā)材料的體積比為1：0.5～0.8，注漿壓力不超過5mpa。

20、上述的一種可檢測水流通道的地下工程動水分步注漿封堵止漏方法，s3中，第二注漿材料按照重量份計，包括以下原料：900～950份的超細硅酸鹽水泥、4～6份的減水劑、50～100份的膨脹劑、3～10份的速凝劑、20～50份的納米二氧化硅、0.5～1份的氧化石墨烯。

21、上述的一種可檢測水流通道的地下工程動水分步注漿封堵止漏方法，超細硅酸鹽水泥的粒徑為2000目。

22、本發(fā)明的另一目的在于提供上述的一種可檢測水流通道的地下工程動水分步注漿封堵止漏方法所采用的系統(tǒng)，包括涌水量觀測系統(tǒng)、雷達無損檢測系統(tǒng)及數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，所述的涌水量觀測系統(tǒng)用于檢測注漿前后滲涌水量變化情況；所述的雷達無損檢測系統(tǒng)包括信號發(fā)射天線、信號接收天線，通過信號發(fā)射天線向地下發(fā)射高頻電磁波，當電磁波遇到存在電性差異的分界面時發(fā)生反射，所述的信號接收天線接收并記錄反射回來的數(shù)據(jù)，通過所述的數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)進行分析，最終確定注漿補救措施。

23、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明帶來了以下有益技術效果：

24、(1)本發(fā)明的“勘探檢測”方法是利用金屬粉末等含導電性的材料添加到普通硅酸鹽水泥漿液中，對漏水區(qū)域進行注漿勘探，實時監(jiān)測導電率等參數(shù)，可精準地檢測出水流通道的分布區(qū)域以及漏水區(qū)域裂隙的發(fā)育程度，為注漿孔布置方案的設置提供了依據(jù)，可有效地提高注漿堵水地效率及效果。

25、(2)本發(fā)明采用“分布注漿”的方法改善傳統(tǒng)注漿堵水施工方法的單一，采用第一注漿材料a改造含水層或離層導水通道，當漿液與圍巖裂隙壁接觸后產(chǎn)生吸附作用形成吸附水膜，改變了裂隙滲流空間，增大了滲流阻力，減少動水水流壓力，甚至近似變?yōu)殪o水。接著注入第一注漿材料b與第一注漿材料a混合注入，快速變稠固結(jié)。固結(jié)體區(qū)別于普通水泥-水玻璃的酥脆性固結(jié)體，該材料混合產(chǎn)生的固結(jié)體粘稠度較好、塑性好且不易斷裂，可較好的封堵水流通道。最后采用第二注漿材料對原漏水區(qū)域進行全截面注漿，使微納米漿液注漿微小裂隙中，達到注漿加固的作用。實現(xiàn)“瞬間止水、永久加固、杜絕復發(fā)”的目標。

26、(3)本發(fā)明采用“雷達無損檢測”的方法對已實現(xiàn)封堵的漏水區(qū)域進行長期檢測，提前預測二次涌水的可能性，用電磁波檢測分析原因，進行注漿補救措施。杜絕二次返修，提高注漿堵水過效率，確保注漿堵水的效果。

27、綜上所述，本發(fā)明提出了一種可檢測水流通道的地下工程動水分步注漿封堵止漏方法，分布注漿中第一注漿材料a和第二注漿材料b的分布注入結(jié)合二者原料的改進，相比于現(xiàn)有技術中的一步注漿，本發(fā)明方法具有更好的封堵效果，本發(fā)明方法操作簡便，便于推廣應用。