[發(fā)明專利]帷幕注漿條件下含水層水文地質(zhì)參數(shù)簡(jiǎn)易測(cè)試與求解方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010628221.9
• 申請(qǐng)日: 2020-07-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111946333B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李存祿;秦曉強(qiáng);周忠建;趙仁寶;端木令蒙;程樺;許光泉;姚直書(shū);彭世龍;張海濤;余大有;孫家應(yīng);榮傳新;王曉健;蔡海兵;李華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 臨沂礦業(yè)集團(tuán)菏澤煤電有限公司;安徽理工大學(xué);安徽建筑大學(xué);安徽省煤田地質(zhì)局第一勘探隊(duì)
• 主分類號(hào): E21B49/00
• 分類號(hào): E21B49/00;E21B47/047;E21D5/04
• 代理公司: 北京五洲洋和知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11387
• 代理人: 劉春成;徐麗娜

本發(fā)明提供一種帷幕注漿條件下含水層水文地質(zhì)參數(shù)簡(jiǎn)易測(cè)試與求解方法，所述方法包括如下步驟：1)鉆孔并對(duì)所述孔進(jìn)行洗井；2)觀測(cè)所述孔的初始水位，確定所述初始水位H₀；3)啟動(dòng)所述水位傳感器；4)將具有固定體積的物體放入所述孔內(nèi)的水中；5)根據(jù)所述步驟3)中設(shè)置的觀測(cè)時(shí)間的間隔觀測(cè)所述孔內(nèi)的水位，直至水位恢復(fù)至所述初始水位H₀時(shí)，試驗(yàn)結(jié)束；6)根據(jù)所述步驟5)中觀測(cè)的水位計(jì)算鉆孔水位降深值s，利用水位降深值s及對(duì)應(yīng)的觀測(cè)時(shí)間t求解水文地質(zhì)參數(shù)。本發(fā)明通過(guò)觀測(cè)鉆孔水位隨時(shí)間恢復(fù)的規(guī)律，與標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合確定該鉆孔附近水文地質(zhì)參數(shù)。為注漿帷幕工程的參數(shù)設(shè)計(jì)及施工提供更可靠的依據(jù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及建筑工程技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種井筒偏斜的帷幕注漿條件下含水層水文地質(zhì)參數(shù)簡(jiǎn)易測(cè)試與求解方法。

背景技術(shù)

立井井筒作為煤礦安全生產(chǎn)的“咽喉要道”，不僅是運(yùn)輸煤炭資源的“主通道”，而且還是井下工作人員與地面連接的“生命樞紐”。自1987年徐州市張雙樓煤礦副井井筒發(fā)生首起厚松散層立井井筒偏斜劈裂事故以來(lái)，我國(guó)華東地區(qū)，如徐淮等礦區(qū)相繼發(fā)生百余起類似的井筒偏斜破裂事故，嚴(yán)重威脅礦井安全生產(chǎn)，并造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。為確保立井井筒安全，目前廣泛使用帷幕注漿的方法來(lái)加固井筒及圍巖，增強(qiáng)其力學(xué)強(qiáng)度和抗剪能力。在帷幕注漿前，需要對(duì)注漿層位的水文地質(zhì)參數(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)易試驗(yàn)和分析，從而為后期注漿參數(shù)(如注漿壓力、注漿量等)的合理設(shè)計(jì)提供重要參考。在許多工程中，抽水試驗(yàn)往往是確定含水層水文地質(zhì)參數(shù)的常用方法，然而在止水帷幕前進(jìn)行大降深抽水試驗(yàn)，往往會(huì)引起地下水滲流場(chǎng)和地層應(yīng)力場(chǎng)的較大波動(dòng)，誘發(fā)注漿帷幕的“二次破壞”。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種帷幕注漿條件下含水層水文地質(zhì)參數(shù)簡(jiǎn)易測(cè)試與求解方法，用于某煤礦立井井筒的新近系底部含水層的帷幕注漿工程。目的是在注漿帷幕條件下，提供一種簡(jiǎn)單、方便、可靠的試驗(yàn)方法，通過(guò)注水或放重物方式引起鉆孔周圍水位突變，求解預(yù)注漿層位的水文地質(zhì)參數(shù)，為注漿帷幕工程的參數(shù)設(shè)計(jì)及施工提供更可靠的依據(jù)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

1.一種帷幕注漿條件下含水層水文地質(zhì)參數(shù)簡(jiǎn)易測(cè)試與求解方法，所述方法包括如下步驟：

1)鉆孔并對(duì)所述孔進(jìn)行洗井，在所述含水層的位置處放置濾管，在非含水層的位置處放置套管；

2)觀測(cè)所述孔的初始水位，確定所述初始水位H₀；

3)啟動(dòng)所述水位傳感器，設(shè)置觀測(cè)時(shí)間的間隔，將所述水位傳感器放入所述孔內(nèi)的水中，然后再進(jìn)行穩(wěn)定水位觀測(cè)；

4)將具有固定體積的物體放入所述孔內(nèi)的水中；

5)根據(jù)所述步驟3)中設(shè)置的觀測(cè)時(shí)間的間隔觀測(cè)所述孔內(nèi)的水位，直至水位恢復(fù)至所述初始水位H₀時(shí)，試驗(yàn)結(jié)束；

6)根據(jù)所述步驟5)中觀測(cè)的水位計(jì)算鉆孔水位降深值s，利用水位降深值s及對(duì)應(yīng)的觀測(cè)時(shí)間t求解水文地質(zhì)參數(shù)。

進(jìn)一步地，在上述的方法中，所述步驟6)中，水文地質(zhì)參數(shù)按照下列公式的計(jì)算過(guò)程如下：

T＝r_c²/t (1)

K＝T/b (2)

S為貯水系數(shù)；K為滲透系數(shù)；b為含水層的厚度；t為時(shí)間，注水瞬時(shí)為起始時(shí)間，t＝0；T為導(dǎo)水系數(shù)；r_s為濾管的半徑；r_c為套管的半徑。