權(quán)利要求

1.富含孔隙水基巖地下連續(xù)盲槽注漿帷幕施工方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：在待開挖井筒（5）的外圍以環(huán)繞方式間隔布置多個(gè)鉆孔位置，按照布置好的鉆孔位置從地面向下垂直鉆孔，直至穿過富含孔隙水基巖段（4），環(huán)繞待開挖井筒（5）的外圍形成多個(gè)垂直孔（2）；垂直孔（2）采用泥漿護(hù)壁；

步驟2：從任一垂直孔（2）的底部向側(cè)面相鄰兩垂直孔（2）水平鉆孔延伸，直至相鄰兩垂直孔（2）在富含孔隙水基巖段（4）下部相互貫通而形成“U”型聯(lián)通鉆孔；

步驟3：沿所述“U”型聯(lián)通鉆孔穿入金剛石繩索，金剛石繩索從所述“U”型聯(lián)通孔兩端引出；用繩鋸切割機(jī)帶動(dòng)金剛石繩索回轉(zhuǎn)切割深部巖層，從富含孔隙水基巖段（4）底部向上切割，跨過富含孔隙水基巖段（4）直至深入相對(duì)完整的隔水層，通過繩鋸切割形成深部地下盲槽（3）；

步驟4：重復(fù)步驟2～步驟3，使得待開挖井筒（5）周圍的其余兩相鄰垂直孔（2）之間形成“U”型聯(lián)通鉆孔并切割成深部地下盲槽（3），使得深部地下盲槽（3）通過相鄰垂直孔（2）相互搭接連通，整體形成具有寬度的筒狀深部地下連續(xù)盲槽；筒狀深部地下連續(xù)盲槽需采用泥漿護(hù)壁；

步驟5：向所述筒狀深部地下連續(xù)盲槽底部下放并固定注漿管，注入水泥漿液，置換護(hù)壁泥漿，直至筒狀深部地下連續(xù)盲槽完全為水泥漿液充填置換完畢；待水泥漿液凝固后，在深部地下富含孔隙水基巖段（4）形成筒狀地下連續(xù)水泥墻體，即形成地下連續(xù)盲槽注漿帷幕（1）。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的富含孔隙水基巖地下連續(xù)盲槽注漿帷幕施工方法，其特征在于：所述步驟1中，采用深孔鉆機(jī)鉆出所述垂直孔（2）；所述步驟2中，采用水平定向鉆機(jī)鉆出所述“U”型聯(lián)通鉆孔。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的富含孔隙水基巖地下連續(xù)盲槽注漿帷幕施工方法，其特征在于：所述步驟3中，金剛石繩索從所述“U”型聯(lián)通孔兩端引出后，將金剛石繩索纏繞在繩鋸切割機(jī)的主動(dòng)輪及輔助輪上，啟動(dòng)繩鋸電動(dòng)馬達(dá)，通過控制盤調(diào)整主動(dòng)輪，提高繩索拉伸張力，保證金剛石繩索適當(dāng)繃緊，供應(yīng)循環(huán)冷卻水；再啟動(dòng)另一個(gè)電動(dòng)馬達(dá)，驅(qū)動(dòng)主動(dòng)輪帶動(dòng)金剛石繩索回轉(zhuǎn)切割深部巖層。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的富含孔隙水基巖地下連續(xù)盲槽注漿帷幕施工方法，其特征在于：所述步驟3中，繩鋸切割形成深部地下盲槽（3）的方法替換為用水平定向鉆擴(kuò)孔的方法，具體步驟為：當(dāng)“U”型聯(lián)通鉆孔貫通后，采用擴(kuò)孔鉆頭，從下往上依次擴(kuò)孔，并跨過富含孔隙水基巖段（4）直至深入相對(duì)完整的隔水層，形成具有寬度的深部地下盲槽（3）。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的富含孔隙水基巖地下連續(xù)盲槽注漿帷幕施工方法，其特征在于：所述步驟2-步驟4形成的筒狀深部地下連續(xù)盲槽及其施工方法，也適用于沖積巖層或裂隙含水巖層或大壩壩基。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的富含孔隙水基巖地下連續(xù)盲槽注漿帷幕施工方法，其特征在于：所述步驟4形成的筒狀深部地下連續(xù)盲槽的橫截面是多邊形或環(huán)形。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的富含孔隙水基巖地下連續(xù)盲槽注漿帷幕施工方法，其特征在于：所述步驟5中，注入的水泥漿液替換為摻入鋼纖維的混凝土漿液。

說明書

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及礦山工程施工技術(shù)領(lǐng)域，具體是富含孔隙水基巖地下連續(xù)盲槽注漿帷幕施工方法。

背景技術(shù)

目前，在深部地層井筒施工過程中，往往需要穿越圍巖裂隙不發(fā)育但涌水量很大的孔隙基巖段。基巖中孔隙水通常采用注漿方法無法有效封堵，如采用普通鑿井法施工，在井筒施工過程中時(shí)有淹井事故發(fā)生，造成人員傷亡和重大經(jīng)濟(jì)損失。

為了封堵基巖段孔隙水，實(shí)現(xiàn)“打干井”的目的，現(xiàn)有技術(shù)中主要采用凍結(jié)法和注漿法。

（1）凍結(jié)法是目前施工穿過富水孔隙巖層的可行方法。采用凍結(jié)法封堵基巖段孔隙水的具體做法是：在孔隙基巖段施工凍結(jié)孔，采用人工凍結(jié)方法將孔隙水凍結(jié)，從而在井筒周圍形成一圈或多圈人工凍結(jié)壁，凍結(jié)壁臨時(shí)隔斷地下水與井筒聯(lián)系，給井筒施工與構(gòu)筑創(chuàng)造安全條件。采用凍結(jié)法施工井筒，井壁一般為雙層混凝土復(fù)合井壁。隨井筒深度的增加，井壁厚度過大，工程造價(jià)極高、施工工期長(zhǎng)、施工工藝復(fù)雜。因此，如何在這種地層條件下，如何形成有效的隔水帷幕，減小甚至消除作用在井壁上的水壓力，從而減薄井壁厚度、防止井筒漏水已成為立井井筒建設(shè)迫切需要解決的問題。在井筒施筑完畢后，凍結(jié)壁在地溫作用下融化，通常需要在井筒內(nèi)部施工雙層混凝土復(fù)合井壁，以便同時(shí)承擔(dān)深部地層壓力和孔隙水壓，這使得井壁厚度加大，工程造價(jià)提高，施工工期變長(zhǎng)，施工工藝復(fù)雜。

（2）采用地面預(yù)注漿與工作面預(yù)注漿相結(jié)合的注漿堵水技術(shù)，是在井筒外圍以合理的孔間距布置一圈（或多圈）注漿孔，通過向孔內(nèi)注入漿液，使得漿液在巖體孔隙中間滲透，封堵滲流通道，形成一道截?cái)嗨鞯淖{帷幕。由于基巖段孔隙發(fā)育特點(diǎn),工程實(shí)踐證明，即使采用滲透性較高的化學(xué)漿液注漿，也難以形成一道厚度和深度符合設(shè)計(jì)要求、能封嚴(yán)堵實(shí)全部孔隙滲流通道的有效防滲帷幕，達(dá)不到理想的防滲堵漏效果。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明提供一種富含孔隙水基巖地下連續(xù)盲槽注漿帷幕施工方法，可有效地切斷基巖孔隙水和井筒之間聯(lián)系，極大地提高深部孔隙基巖承壓水的截流防滲堵漏可靠性，防止淹井事故發(fā)生，有效地保障富含孔隙水基巖段井筒的施工安全和井壁質(zhì)量。

本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種富含孔隙水基巖地下連續(xù)盲槽注漿帷幕施工方法，包括如下步驟：

步驟1：在待開挖井筒的外圍以環(huán)繞方式間隔布置多個(gè)鉆孔位置，按照布置好的鉆孔位置從地面向下垂直鉆孔，直至穿過富含孔隙水基巖段，環(huán)繞待開挖井筒的外圍形成多個(gè)垂直孔；垂直孔采用泥漿護(hù)壁；

步驟2：從任一垂直孔的底部向側(cè)面相鄰兩垂直孔水平鉆孔延伸，直至相鄰兩垂直孔在富含孔隙水基巖段下部相互貫通而形成“U”型聯(lián)通鉆孔；

步驟3：沿所述“U”型聯(lián)通鉆孔穿入金剛石繩索，金剛石繩索從所述“U”型聯(lián)通孔兩端引出；用繩鋸切割機(jī)帶動(dòng)金剛石繩索回轉(zhuǎn)切割深部巖層，從富含孔隙水基巖段底部向上切割，跨過富含孔隙水基巖段直至深入相對(duì)完整的隔水層，通過繩鋸切割形成深部地下盲槽；

步驟4：重復(fù)步驟2～步驟3，使得待開挖井筒周圍的其余兩相鄰垂直孔之間形成“U”型聯(lián)通鉆孔并切割成深部地下盲槽，使得深部地下盲槽通過相鄰垂直孔相互搭接連通，整體形成具有寬度的筒狀深部地下連續(xù)盲槽；筒狀深部地下連續(xù)盲槽需采用泥漿護(hù)壁；

步驟5：向所述筒狀深部地下連續(xù)盲槽底部下放并固定注漿管，注入水泥漿液，置換護(hù)壁泥漿，直至筒狀深部地下連續(xù)盲槽完全為水泥漿液充填置換完畢；待水泥漿液凝固后，在深部地下富含孔隙水基巖段形成筒狀地下連續(xù)水泥墻體，即形成地下連續(xù)盲槽注漿帷幕。

進(jìn)一步地，所述步驟1中，采用深孔鉆機(jī)鉆出所述垂直孔；所述步驟2中，采用水平定向鉆機(jī)鉆出所述“U”型聯(lián)通鉆孔。

進(jìn)一步地，所述步驟3中，金剛石繩索從所述“U”型聯(lián)通孔兩端引出后，將金剛石繩索纏繞在繩鋸切割機(jī)的主動(dòng)輪及輔助輪上，啟動(dòng)繩鋸電動(dòng)馬達(dá)，通過控制盤調(diào)整主動(dòng)輪，提高繩索拉伸張力，保證金剛石繩索適當(dāng)繃緊，供應(yīng)循環(huán)冷卻水；再啟動(dòng)另一個(gè)電動(dòng)馬達(dá)，驅(qū)動(dòng)主動(dòng)輪帶動(dòng)金剛石繩索回轉(zhuǎn)切割深部巖層。

進(jìn)一步地，所述步驟3中，繩鋸切割形成深部地下盲槽的方法替換為用水平定向鉆擴(kuò)孔的方法，具體步驟為：當(dāng)“U”型聯(lián)通鉆孔貫通后，采用擴(kuò)孔鉆頭，從下往上依次擴(kuò)孔，并跨過富含孔隙水基巖段（4）直至深入相對(duì)完整的隔水層，形成具有寬度的深部地下盲槽（3）。

進(jìn)一步地，所述步驟2-步驟4形成的筒狀深部地下連續(xù)盲槽及其施工方法，也適用于沖積巖層或裂隙含水巖層或大壩壩基。

進(jìn)一步地，所述步驟4形成的筒狀深部地下連續(xù)盲槽的橫截面是多邊形或環(huán)形。

進(jìn)一步地，所述步驟5中，注入的水泥漿液替換為摻入鋼纖維的混凝土漿液或其它漿液。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明通過鉆孔等步驟在待開挖井筒外圍形成筒狀深部地下連續(xù)盲槽，并通過注漿工藝形成隔水的地下連續(xù)盲槽注漿帷幕，能截?cái)嗫紫稁r層水的滲流通道，達(dá)到防滲堵漏的目的，為井筒施工創(chuàng)造安全條件，實(shí)現(xiàn)“打干井”的目的；同時(shí)，地下連續(xù)注漿帷幕墻體與井筒之間的巖層具有一定厚度和強(qiáng)度，可以減輕井壁承壓，減薄孔隙基巖段井壁厚度，從而節(jié)省工程造價(jià)成本，簡(jiǎn)化施工工藝等，具有重要工程實(shí)踐意義。

附圖說明

下面根據(jù)附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。

圖1是本發(fā)明筒狀深部地下連續(xù)盲槽立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1的截面圖。

圖中，1、地下連續(xù)盲槽注漿帷幕，2、垂直孔，3、深部地下盲槽，4、富含孔隙水基巖段，5、待開挖井筒。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合說明書附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。以下對(duì)至少一個(gè)示例性實(shí)施例的描述實(shí)際上僅僅是說明性的，決不作為對(duì)本發(fā)明及其應(yīng)用或使用的任何限制?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有開展創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的技術(shù)、方法和設(shè)備可能不作詳細(xì)討論，但在適當(dāng)情況下，所述技術(shù)、方法和設(shè)備應(yīng)當(dāng)被視為授權(quán)說明書的一部分。

一種富含孔隙水基巖地下連續(xù)盲槽注漿帷幕施工方法，包括如下步驟：參考圖1、圖2，

步驟1：在待開挖井筒5的外圍以環(huán)繞方式間隔布置多個(gè)鉆孔位置，按照布置好的鉆孔位置從地面向下垂直鉆孔，直至穿過富含孔隙水基巖段4，環(huán)繞待開挖井筒5的外圍形成多個(gè)垂直孔2；為了保證鉆孔不坍塌，垂直孔2采用泥漿護(hù)壁；

步驟2：從任一垂直孔2的底部向側(cè)面相鄰兩垂直孔2水平鉆孔延伸，直至相鄰兩垂直孔2在富含孔隙水基巖段4下部相互貫通而形成“U”型聯(lián)通鉆孔；

步驟3：沿所述“U”型聯(lián)通鉆孔，像穿針引線一樣安裝大型繩鋸切割機(jī)的金剛石繩索；金剛石繩索從所述“U”型聯(lián)通孔兩端引出；用繩鋸切割機(jī)帶動(dòng)金剛石繩索回轉(zhuǎn)切割深部巖層，從富含孔隙水基巖段4底部向上切割，跨過富含孔隙水基巖段4直至深入相對(duì)完整的隔水層，通過繩鋸切割形成深部地下盲槽3；

步驟4：重復(fù)步驟2～步驟3，使得待開挖井筒5周圍的其余兩相鄰垂直孔2之間形成“U”型聯(lián)通鉆孔并切割成深部地下盲槽3，使得深部地下盲槽3通過相鄰垂直孔2相互搭接連通，整體形成具有寬度的筒狀深部地下連續(xù)盲槽；為了保證地下連續(xù)盲槽穩(wěn)定性，筒狀深部地下連續(xù)盲槽需采用泥漿護(hù)壁；

步驟5：向所述筒狀深部地下連續(xù)盲槽底部下放并固定注漿管，注入水泥漿液，置換護(hù)壁泥漿，直至筒狀深部地下連續(xù)盲槽完全為水泥漿液充填置換完畢；待水泥漿液凝固后，在深部地下富含孔隙水基巖段4形成筒狀地下連續(xù)水泥墻體，即形成地下連續(xù)盲槽注漿帷幕1。

進(jìn)一步地，所述步驟1中，采用深孔鉆機(jī)鉆出所述垂直孔2；所述步驟2中，采用水平定向鉆機(jī)鉆出所述“U”型聯(lián)通鉆孔。

進(jìn)一步地，所述步驟3中，金剛石繩索從所述“U”型聯(lián)通孔兩端引出后，將金剛石繩索纏繞在繩鋸切割機(jī)的主動(dòng)輪及輔助輪上，啟動(dòng)繩鋸電動(dòng)馬達(dá)，通過控制盤調(diào)整主動(dòng)輪，提高繩索拉伸張力，保證金剛石繩索適當(dāng)繃緊，供應(yīng)循環(huán)冷卻水；再啟動(dòng)另一個(gè)電動(dòng)馬達(dá)，驅(qū)動(dòng)主動(dòng)輪帶動(dòng)金剛石繩索回轉(zhuǎn)切割深部巖層。

進(jìn)一步地，所述步驟3中，繩鋸切割形成深部地下盲槽3的方法替換為用水平定向鉆擴(kuò)孔的方法，具體步驟為：當(dāng)“U”型聯(lián)通鉆孔貫通后，采用擴(kuò)孔鉆頭，從下往上依次擴(kuò)孔，并跨過富含孔隙水基巖段（4）直至深入相對(duì)完整的隔水層，形成具有寬度的深部地下盲槽（3）。

進(jìn)一步地，所述步驟2-步驟4形成的筒狀深部地下連續(xù)盲槽及其施工方法，也適用于沖積巖層或其它裂隙含水巖層、大壩壩基等。

進(jìn)一步地，所述步驟4形成的筒狀深部地下連續(xù)盲槽的橫截面是多邊形或環(huán)形。

進(jìn)一步地，所述步驟5中，注入的水泥漿液替換為摻入鋼纖維等的混凝土漿液或或其它化學(xué)漿液、混合漿液等。

本發(fā)明提供的一種富含孔隙水基巖地下連續(xù)盲槽注漿帷幕施工方法，這種方法是通過在井筒外圍先施工一道注漿連續(xù)帷幕，有效地切斷基巖孔隙水和井筒之間聯(lián)系，可以極大地提高深部孔隙基巖承壓水的截流防滲堵漏可靠性，防止淹井事故發(fā)生，有效地保障富含孔隙水基巖段井筒的施工安全和井壁質(zhì)量。同時(shí)，由于注漿帷幕隔絕了地下水和井壁之間的之間聯(lián)系，注漿帷幕及與井筒之間具有一定強(qiáng)度和厚度的巖層可被充分利用作為井筒支護(hù)結(jié)構(gòu)的一部分，實(shí)現(xiàn)注漿帷幕、地層巖石、井壁支護(hù)結(jié)構(gòu)共同承擔(dān)深部地層壓力和孔隙水壓，井壁可以采用錨噴支護(hù)或比凍結(jié)井壁薄得多的鋼筋混凝土或混凝土井壁。

以上所述僅為本發(fā)明的示例性實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。