一种掘进巷道断层堵水处理方法

摘要

本发明提供了一种掘进巷道断层堵水处理方法，包括暂时性封堵引流，利用集水装置对出水点进行暂时性封堵引流，减少出水点中的水对巷道的影响，随后进行勘探，详细查明地质构造发育情况，尤其是查明出水点附近区域的情况，基于勘探情况，确定泄水孔、注浆孔的位置以及数量，使用钻具进行打孔，继而进行注浆工作，随后对出水点处进行基面修补。本发明提供了一种掘进巷道断层堵水处理方法，先利用集水装置对已经出现的出水点进行暂时性封堵，减少巷道中的水对巷道的影响，同时通过泄水腔以及水压测试器、警报器等的设置，能够明确知悉地下水位的变化，实现提前预警，而且通过电磁阀的设置，可以实现对地下水压的控制，减少该地下水压对巷道的影响。

说明书

技术领域

本发明涉及掘进巷道堵水处理技术领域，尤其涉及一种掘进巷道断层堵水处理方法。

背景技术

巷道掘进过程中，不可避免的会遇到地质断层的现象，而在地质断层处，由于地质的原因，即便是在进行巷道规划时，虽然尽可能的避免位于地质中的地下水层，但是由于断层面以及断层带的存在，位于地面的地表水或位于地下的地下水十分容易在断层处流淌出，因此在整个巷道掘进完成后，由于在整个巷道周围的地下水以及动水压的作用下，设置在该巷道的衬砌外侧的围岩会出现软化现象，进而使得衬砌的支撑压力得到进一步加大，此外，由于上述地下水的浸泡以及动水压的作用下，该衬砌也会出现这种缺口，致使巷道内进水，同时会出发整个巷道崩塌的危险，因此，这种巷道掘进的过程，处于断层处的堵水处理就会显得愈发的重要。

目前，在巷道掘进过程中，会对巷道中设置衬砌，具体的，在巷道掘进时，需要对巷道进行支护，进而使得巷道周围形成的一个整体而稳定的岩石带，以达到与围岩共同工作的目的，而且将混凝土利用压缩喷枪喷射到岩壁表面，在巷道周壁形成岩石拱，充分发挥围岩的支撑作用，同时也会封闭岩石面，进而减少岩石带风化变形，延长巷道的使用寿命，而现有防水堵漏的做法是：在衬砌上钻孔至防水层之前，并向钻好的孔内注浆，以将漏水点堵住，再辅助以防水层的防水效果，消除隧道渗水。

如何解决上述技术问题为本发明面临的课题。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种设计合理的掘进巷道断层堵水处理方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种掘进巷道断层堵水处理方法，采用以下步骤：

S1、暂时性封堵引流：明确巷道中的衬砌面上的出水点位置，并且对巷道的衬砌面上的出水点周围的巷道面进行预处理，同时利用集水装置将出水点罩住，所述集水装置尾端设置有连通管道，将所述连通管道与巷道内排水管道连通；

S2、勘探：在面对已出现的出水情况，利用三维地震勘探技术，详细查明出水点处周围处的地质构造发育情况，再利用瞬变电磁探测技术查明出水点附近区域的情况，为下一步的堵水处理步骤提供资料依据；

S3、钻孔：基于上述步骤的勘探情况，通过群孔疏放的方式，确定注浆孔的位置、数量，确定泄水孔的位置及数量，并加以区别两种孔，所述泄水孔的深入深度大于注浆孔的深度，且在泄水孔的首端处设置有泄水腔；

S4、置管：将泄水管的首端贯穿所述泄水孔至所述泄水腔中，所述泄水管的尾端设有泄水阀，所述泄水阀与巷道内排水管道相连通，所述泄水管与所述泄水孔相接触，且通过浆料进行加固；

S5、注浆：根据已验证出水点附近的地质构造发育情况，将注浆管通过注浆孔对泄水点的区域进行由外到里，由浅到深的立体注浆，深部注浆时，对注浆管周围采用棉纱加速凝集进行预处理，为防止漏浆，提高注浆效果，同时利用瞬变电磁探测技术进行探测，预留泄水腔；

S6、基面处理：此时，进过注浆之后，水量开始具体减少，直至水量完全消失，收集整个集水装置，随后对出水口进行基面处理，进行修补完毕。

值得注意的是，在进行预留泄水腔时，位于该衬砌防水层外侧有可能是山体，也有可能是地下水层，当属于地下水层时，仅需要在注浆时，利用瞬变电磁技术控制注浆时的浆量，当属于山体时，在山体断隙处设置该泄水腔，并利用钻具在断隙处开设泄水腔，同时根据出水点处的位置，结合出水点出的地质构造，对出水原因进行分析，若是经由地质变化之后，可以根据具体的地质结构，尤其是地税水层的变化，在原有的出水点位置处，增加或者减少该泄水孔的数目。

优选的，在进行预处理时，为了进一步提高集水斗与巷道面的吸附效果，进一步的加强引流工作，利用防水胶泥将出水口附近的裂缝进行涂抹平整，也是提前对出水点周围的周边岩石裂缝小股渗流水提前封堵加固。

优选的，所述注浆管的管外螺旋缠绕着充气管道，将注浆管置入注浆孔中，同时利用充气装置将充气管道进行充气，将注浆管固定在所述注浆孔中，能够有效的减少注浆时的振动对衬砌的影响。

所述暂时性封堵引流步骤包括：S101、对出水口周围涂抹油性涂料，将整个出水口周围面处理至光滑；S102、将集水斗放置在所述出水口，并且利用设置在集水斗的集水口开口处的橡胶吸盘与出水口吸附在所述出水口处；S103、将集水斗的出水口与连通管道相连接，并且将连通管道与巷道内的排水管道相连通。

优选的，该油性涂料可采用防水底漆、润滑黄油等。

优选的，在进行放置集水斗时，由于巷道水压的存在，导致集水斗的放置存在一定困难，可采用下列步骤进行操作。

进一步的，所述暂时性封堵引流步骤包括：S101、对出水口周围进行预处理，利用喷钉枪将套环设置在所述出水口的周围；S102、将集水槽套设在所述套环中，同时将连通管道与集水槽相连接，同时将连通管道与巷道内的排水管道相连通。

优选的，所述泄水管的首端部设有一过滤网。

优选的，所述泄水阀设置上设有一警报器。

进一步的，所述电磁水阀、所述水压测试器，以及所述警报器电连接。

在原本注浆结构的基础上，通过电磁水阀和水压测试器的配合，可以在雨季时，当地表水通过断隙流入地下时，导致地下水压的增加，可以通过控制该电磁水阀，实现对地下水压的控制。

本发明所提供的掘进巷道面断层堵水处理方法，先利用集水装置对已经出现的出水点进行暂时性封堵，先对已经出现的水量进行封堵，同时对整个水量进行引流，排出整个巷道内的水，减少巷道中的水对巷道的影响，有利于巷道寿命的延长。

本发明利用其独特的泄水方式，通过预留泄水腔，设置在预留孔中的泄水管道，以及预留在泄水管道中的水压测试器，以此来对断层处的水压进行监控，进而可以知悉整个巷道之上的水量变化，从而判断整个巷道的变化，提高对整个巷道的预警性。

本发明利用其独特的注浆方式，通过在整个注浆管外缠绕充气管道，将注浆管置入注浆孔中，同时利用充气装置将充气管道进行充气，将注浆管固定在所述注浆孔中，能够有效的减少注浆时的振动对衬砌的影响。

附图说明

图1为本发明的断层处结构示意图；

图2为本发明的断层处施工结构示意图；

图3为本发明的出水点处三维结构示意图；

图4为本发明的出水点处正视图；

图5为本发明的A-A处剖面结构示意图；

图6为本发明的B-B处剖面结构示意图；

图7为本发明的C-C处剖面结构示意图；

其中，附图标识为：1、巷道；2、衬砌；3、出水点；4、集水装置；41、集水斗；42、橡胶吸盘；41’、套环；42’、集水槽；5、连通管道；6、排水管道；7、注浆孔；8、泄水孔；9、泄水腔；10、泄水管；11、注浆管。

具体实施方式

实施例一

参见图1至图7所示，本实施例是一种掘进巷道断层堵水处理方法，用以下步骤：

S1、暂时性封堵引流：明确巷道1中的衬砌2面上的出水点位置，并且对巷道的衬砌面上的出水点3周围的巷道面进行预处理，同时利用集水装置4将出水点罩住，所述集水装置4尾端设置有连通管道5，将所述连通管道与巷道内排水管道6连通；

S2、勘探：在面对已出现的出水情况，利用三维地震勘探技术，详细查明出水点处周围处的地质构造发育情况，再利用瞬变电磁探测技术查明出水点附近区域的情况，为下一步的堵水处理步骤提供资料依据；

S3、钻孔：基于上述步骤的勘探情况，通过群孔疏放的方式，确定注浆孔7的位置、数量，确定泄水孔8的位置及数量，并加以区别两种孔，所述泄水孔的深入深度大于注浆孔的深度，且在泄水孔的首端处设置有泄水腔9；

S4、置管：将泄水管10的首端贯穿所述泄水孔至所述泄水腔中，所述泄水管的尾端设有泄水阀，所述泄水阀与巷道内排水管道相连通，所述泄水管与所述泄水孔相接触，且通过浆料进行加固；

S5、注浆：根据已验证出水点附近的地质构造发育情况，将注浆管11通过注浆孔对泄水点的区域进行由外到里，由浅到深的立体注浆，深部注浆时，对注浆管周围采用棉纱加速凝集进行预处理，为防止漏浆，提高注浆效果，同时利用瞬变电磁探测技术进行探测，预留泄水腔；

S6、基面处理：此时，进过注浆之后，水量开始具体减少，直至水量完全消失，收集整个集水装置，随后对出水口进行基面处理，进行修补完毕。具体的，所述固定绳的两端分别与所述第一固定环的顶、底两端两端固定连接，所述固定绳与所述第一活动环底端固定连接的一端经过所述滑动轮、并与所述第一活动环固定连接。

优选的，所述注浆管的管外螺旋缠绕着充气管道，将注浆管置入注浆孔中，同时利用充气装置将充气管道进行充气，将注浆管固定在所述注浆孔中，能够有效的减少注浆时的振动对衬砌的影响。

优选的，在进行预处理时，为了进一步提高集水斗与巷道面的吸附效果，进一步的加强引流工作，利用防水胶泥将出水口附近的裂缝进行涂抹平整，也是提前对出水点周围的周边岩石裂缝小股渗流水提前封堵加固。

所述暂时性封堵引流步骤包括：S101、对出水口周围涂抹油性涂料，将整个出水口周围面处理至光滑；S102、将集水斗41放置在所述出水口，并且利用设置在集水斗的集水口开口处的橡胶吸盘42与出水口吸附在所述出水口处；S103、将集水斗41的出水口与连通管道5相连接，并且将连通管道5与巷道内的排水管道6相连通。

优选的，该油性涂料可采用防水底漆、润滑黄油等。

优选的，在进行放置集水斗时，由于巷道水压的存在，导致集水斗的放置存在一定困难，可采用下列步骤进行操作。

进一步的，所述暂时性封堵引流步骤包括：S101、对出水口周围进行预处理，利用喷钉枪将套环41’设置在所述出水口的周围；S102、将集水槽42’套设在所述套环中，同时将连通管道与集水槽相连接，同时将连通管道与巷道内的排水管道相连通。

优选的，所述泄水管的首端部设有一过滤网。

优选的，所述泄水阀设置上设有一警报器。

进一步的，所述电磁水阀、所述水压测试器，以及所述警报器电连接。

由于泄水腔的设置，以及水压测试器、警报器等预警结构的设置，方便水压测试器的测量，以此来对断层处的水压进行监控，尤其是处于雨季时，当地表水通过断隙渗透，使得地下水量增加，，由于地表水水量的增加，若是在衬砌防水层外侧存在有动水压也会增强，继而对会整个巷道衬砌的造成一定的影响，增加巷道出水点的出现的概率，对巷道的安全造成一定的影响，特意设置预警结构结构，当其出现缓慢式的水压增长时，当其达到一定水压时，通过设置的电磁阀，使之具备实施实时泄压的功能，而出现突发性的水压暴增或水压爆减的情形，整块地质构造发生变化，可以实施监控整个巷道周围的地质变化，可以实现提前预警。

工作原理：根据已经确定好的地质情况，进而确定巷道的路线，而在确定巷道的时，肯定会尽可能的避开地质层中的地下水层，而在巷道的掘进过程中，不可避免会遇到地质断层的情况，而断层中的端隙会导致的断层水流淌，从而使得整个装置在进行下一步的步骤的时候，可以十分容易造成整个巷道的坍塌，从而造成大的缺失。

对已经出现的出水点的状况，利用集水装置对出水点进行暂时性封堵引流，减少出水点中的水对巷道的影响，随后进行勘探，确定整个巷道适用环境，利用三维地震勘探技术，详细查明地质构造发育情况，同时利用瞬变电磁探测技术查明出水点附近区域的情况，基于上述步骤的勘探情况，确定泄水孔的位置以及数量，确定注浆孔的位置以及数量，并加以区别两种孔，使用钻具进行打孔，将泄水管的首端贯穿所述泄水孔至泄水腔中，将泄水管尾端安装泄水阀，同时将泄水阀与泄水管道相连通，并将根据已经验证的情况，将注浆管通过注浆孔对泄水点的区域进行有外到里，由浅到深的立体注浆，深部注浆时，同时对注浆管周围采用棉纱加速凝剂进行预处理，主要是防止漏浆，提高整个注浆效果，同时利用瞬变电磁探测技术进行探测，预留泄水腔；此时，经过注浆之后，水量开始具体减少，直至水量完全消失，随后对已经破裂的缺口进行修补，进而修补完毕。

值得注意的是，在进行置管时，需要在泄水管贯穿的一端的端部上开设有泄水腔，该泄水管贯穿泄水孔至泄水腔中，且泄水管尾端上安装有泄水阀，并且将该泄水管与已设置好的巷道泄水管道相连接。

当其完全设置完毕之后，后续的掘进工作会影响到已搭建好的巷道，尤其是整个断层处，也一定程度上会影响到地下水或地表水通过断隙渗水，可能会加速地下水或地表水通过断隙渗水的过程，从而使得衬砌产生缺口，继而影响到整个巷道安全，因此，在已经出现缺口处方式，无法确定造成该缺口的损害的原因，通常是采用注浆堵水方式进行堵水，但是无法确定位于衬砌外侧的水量变化，因此，将整个泄水孔的深度要大于注浆孔的深度，并且在泄水孔的首端设置有泄水腔，同时在泄水管中设置有水压测试器，并且由于泄水腔的设置，以及水压测试器、警报器等预警结构的设置，方便水压测试器的测量，以此来对断层处的水压进行监控，尤其是处于雨季时，当地表水通过断隙渗透，使得地下水量增加，，由于地表水水量的增加，若是在衬砌防水层外侧存在有动水压也会增强，继而对会整个巷道衬砌的造成一定的影响，增加巷道出水点的出现的概率，对巷道的安全造成一定的影响，特意设置预警结构结构，当其出现缓慢式的水压增长时，当其达到一定水压时，通过设置的电磁阀，使之具备实施实时泄压的功能，而出现突发性的水压暴增或水压爆减的情形，整块地质构造发生变化，可以实施监控整个巷道周围的地质变化，可以实现提前预警。

本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述，当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。