一种跨孔电阻率CT探测立井地面预注浆效果的方法技术

本发明专利技术公开一种跨孔电阻率CT探测立井地面预注浆效果的方法，准备跨孔电阻率CT测试系统；在注浆前完成对注浆孔的施工；布置跨孔电阻率CT测试系统；注浆前，利用跨孔电阻率CT测试系统的进行测试，反演成图，用于指导注浆施工；注浆后，再利用跨孔电阻率CT测试系统的进行测试，对注浆前后的电阻率的变化趋势进行分析，评价注浆堵水效果。将跨孔电阻率CT技术用于立井地面预注浆堵水加固效果探测，提供一种先进、简便、可靠的效果评价手段，为立井地面预注浆工程施工提供更多的地层条件信息和指导，为注浆工程验收提供可靠依据，为立井地面预注浆技术的应用及立井井筒安全快速建设提供更好的技术支撑。好的技术支撑。好的技术支撑。

【技术实现步骤摘要】
一种跨孔电阻率CT探测立井地面预注浆效果的方法


[0001]本专利技术涉及立井地面预注浆效果检测方法
具体地说是一种跨孔电阻率CT探测立井地面预注浆效果的方法。

技术介绍

[0002]立井在矿山、交通、隧道、水利等领域得到广泛应用，在遇到含水层或松软破碎岩层时，井筒地面预注浆是常用的堵水加固技术，即利用地面钻孔，通过注浆泵及注浆管路将配制好的浆液注入到上述岩层中，浆液凝固后封堵导水通道或固结松散破碎岩体，在井筒周围一定范围内形成一个帷幕，从而起到堵水或加固作用，保证立井井筒安全快速施工。立井地面预注浆目前深度已经超过1000m，常规的也大多超过500m。立井地面预注浆是地下隐蔽工程，因地质条件的复杂性和不均匀性，注浆效果的检查和评价一直没有可靠有效的手段。目前，对于立井井筒地面预注浆效果检查主要有以下2种方法：
[0003](1)水文试验
[0004]通过最后结束的注浆孔对受注地层做压水、注水或抽水试验，计算受注地层注浆后的渗透系数或透水率等水文参数、推导井筒剩余涌水量，评价其导水的改善情况，以评价注浆效果。水文试验计算方法都是建立在一定假设条件之上，如均匀、各向同性等，因地层条件的复杂性和不均匀性，水文计算结果往往会存在较大误差，无法准确评价注浆堵水效果，且无法对注浆加固效果进行评价。
[0005](2)实际开挖检查
[0006]注浆结束后，通过井筒开挖掘砌施工中的实际观测，计算剩余涌水量，观察岩体固结情况，评价注浆堵水及加固效果。该方法最直观，最准确，但属于事后检查，无法指导地面预注浆事先预防和调整补救，不利于保证地面预注浆施工质量。
[0007]随着物探技术的飞速发展，也给地面预注浆效果检查带来新的希望。物探即地球物理勘探，它是指通过研究和观测各种地球物理场的变化来探测地层岩性、地质构造等地质条件的勘探手段。由于组成地壳的不同岩层介质往往在密度、弹性、导电性、磁性、放射性以及导热性等方面存在差异，这些差异将引起相应的地球物理场的局部变化，通过量测这些物理场的分布和变化特征，结合已知地质资料进行分析研究，就可以达到推断地质性状的目的。地球物理勘探技术在矿产资源探查、地层划分与构造探查、水文地质调查、地质异常体调查、工程地质调查等方面应用极为广泛。超声波探测、地质雷达、瞬变电磁、大地电磁测深、跨孔无线电波透视、跨孔声波透视等常用的物探手段皆因探测深度小或分辨率低等因素无法在立井地面预注浆效果探测中应用，跨孔地震CT因成本过高也尚未应用。

技术实现思路

[0008]为此，本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种跨孔电阻率CT探测立井地面预注浆效果的方法，通过跨孔电阻率CT测试，掌握在剖面上电阻率注浆前后的变化趋势，解释分析受注地层含水性的改善状况，从而评价注浆效果(主要是堵水效果)，指导注浆施工并作
为注浆工程重要验收依据。。
[0009]为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
[0010]一种跨孔电阻率CT探测立井地面预注浆效果的方法，包括如下步骤：
[0011](A)准备跨孔电阻率CT测试系统；
[0012](B)在注浆前完成对注浆孔的施工；
[0013](C)布置跨孔电阻率CT测试系统；
[0014](D)注浆前，利用跨孔电阻率CT测试系统的进行测试，反演成图，用于指导注浆施工；
[0015](E)注浆后，再利用跨孔电阻率CT测试系统的进行测试，对注浆前后的电阻率的变化趋势进行分析，评价注浆堵水效果。
[0016]上述一种跨孔电阻率CT探测立井地面预注浆效果的方法，在步骤(A)中，跨孔电阻率CT测试系统包括仪器主机、便携式计算机、电缆和电极；
[0017]仪器主机用于在便携式计算机控制下完成测试与数据采集；便携式计算机内安装有电阻率CT测试软件，控制仪器主机测试和采集，并进行数据存储和数据处理，并反演成可以读取的图像；电缆用于供电、测试及数据传输；电极由电缆中每芯导线抽头压制而成，每一根电缆在测试段长范围内按一定排列间距抽头做出若干电极，用于在孔间地层内进行供电和测量；
[0018]电缆的一端安装有电缆下放配重，电缆的另一端与仪器主机连接，仪器主机与便携式计算机连接。
[0019]上述一种跨孔电阻率CT探测立井地面预注浆效果的方法，在步骤(B)中，选择1～2对注浆孔作为跨孔电阻率CT测试孔；完成对所选成对的注浆孔的施工；
[0020]及时调整冲洗液，完成对所选成对的注浆孔的冲洗，保证注浆孔内岩屑沉淀和冲洗液浓度在允许范围内，保证达到设计测试深度及孔内安全。
[0021]上述一种跨孔电阻率CT探测立井地面预注浆效果的方法，在步骤(C)中，包括如下步骤：
[0022](C
‑
1)在地面上布置钻塔，将电缆穿过位于钻塔上的下部滑轮和上部滑轮、并在电缆下放配重的牵引下，下放至注浆孔设计深度；
[0023](C
‑
2)将仪器主机和便携式计算机放置于成对的2个测试注浆孔之间的安全位置；
[0024](C
‑
3)做好线路连接：位于成对的2个测试注浆孔内的电缆的上部航空接头分别与仪器主机连接；仪器主机与便携式计算机连接。
[0025]上述一种跨孔电阻率CT探测立井地面预注浆效果的方法，位于成对的2个测试注浆孔内的电缆上的电极，测试段下放在相同深度。
[0026]上述一种跨孔电阻率CT探测立井地面预注浆效果的方法，在步骤(D)中，
[0027]注浆前测试，通过便携式计算机控制仪器主机，通过电极进行测试，并通过电缆将测试数据传输给仪器主机，仪器主机将采集的数据传输给便携式计算机，便携式计算机进行数据存储、数据处理和解释，并反演成可以读取的成果图，用于指导注浆施工；
[0028]测试完成后，断开电缆与仪器主机连接，将电缆连带电极从注浆孔内提出。
[0029]上述一种跨孔电阻率CT探测立井地面预注浆效果的方法，对注浆孔进行注浆施工，选择1～2对注浆孔，然后按照步骤(B)
‑
步骤(D)进行注浆结束后钻成对的注浆孔、布置
跨孔电阻率CT测试系统和注浆后跨孔电阻率CT测试、数据处理和解释。
[0030]上述一种跨孔电阻率CT探测立井地面预注浆效果的方法，在步骤(E)中，对注浆前后跨孔电阻率CT测试系统获得的数据资料进行对比分析，根据注浆前后注浆孔间剖面中电阻率的变化趋势，结合地质条件和注浆施工参数，综合分析注浆前后受注段含水特性的改善状况，评价注浆堵水效果。
[0031]上述一种跨孔电阻率CT探测立井地面预注浆效果的方法，注浆效果评价准则为：注浆后，如果受注层段富水区域电阻率明显增高，注浆后测试电阻率值比注浆前测试电阻值提高50％以上，且跨孔电阻率CT剖面上注浆前存在的低阻异常区域、在注浆后有明显减弱或消失，并没有新的明显的低阻异常区，结合其它地质资料及注浆施工资料，则可判定含水性能显著降低，达到了注浆堵水效果。
[0032]本专利技术的技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种跨孔电阻率CT探测立井地面预注浆效果的方法，其特征在于，包括如下步骤：(A)准备跨孔电阻率CT测试系统；(B)在注浆前完成对注浆孔(9)的施工；(C)布置跨孔电阻率CT测试系统；(D)注浆前，利用跨孔电阻率CT测试系统的进行测试，反演成图，用于指导注浆施工；(E)注浆后，再利用跨孔电阻率CT测试系统的进行测试，对注浆前后的电阻率的变化趋势进行分析，评价注浆堵水效果。2.根据权利要求1所述的一种跨孔电阻率CT探测立井地面预注浆效果的方法，其特征在于，在步骤(A)中，跨孔电阻率CT测试系统包括仪器主机(1)、便携式计算机(2)、电缆(6)和电极(8)；仪器主机(1)用于在便携式计算机控制下完成测试与数据采集；便携式计算机(2)内安装有电阻率CT测试软件，控制仪器主机(1)测试和采集，并进行数据存储和数据处理，并反演成可以读取的图像；电缆(6)用于供电、测试及数据传输；电极(8)由电缆(6)中每芯导线抽头压制而成，每一根电缆(6)在测试段长范围内按一定排列间距抽头做出若干电极，用于在孔间地层内进行供电和测量；电缆(6)的一端安装有电缆下放配重(10)，电缆(6)的另一端与仪器主机(1)连接，仪器主机(1)与便携式计算机(2)连接。3.根据权利要求2所述的一种跨孔电阻率CT探测立井地面预注浆效果的方法，其特征在于，在步骤(B)中，选择1～2对注浆孔(9)作为跨孔电阻率CT测试孔；完成对所选成对的注浆孔(9)的施工；及时调整冲洗液，完成对所选成对的注浆孔(9)的冲洗，保证注浆孔(9)内岩屑沉淀和冲洗液浓度在允许范围内，保证达到设计测试深度及孔内安全。4.根据权利要求2所述的一种跨孔电阻率CT探测立井地面预注浆效果的方法，其特征在于，在步骤(C)中，包括如下步骤：(C
‑
1)在地面上布置钻塔(5)，将电缆(6)穿过位于钻塔(5)上的下部滑轮(3)和上部滑轮(4)、并在电缆下放配重(10)的牵引下，下放至注浆孔(9)设计深度；(C
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2)将仪器主机(1)和便携式计算机(2)放置于成对的2个测试注浆孔(9)之间的安全位置；(C...

【专利技术属性】
技术研发人员：左永江，陈振国，许慧斌，李强，王桦，贺文，张德增，田乐，王超，
申请(专利权)人：北京中煤矿山工程有限公司，
类型：发明
国别省市：