[发明专利]一种煤矿风化破碎富水围岩注浆加固效果检测方法

说明书

本发明提供一种煤矿风化破碎富水围岩注浆加固效果检测方法，依据的数据全面可靠，不仅能够通过钻孔电视、电法探测等对风化破碎富水围岩的注浆加固效果进行可视化定性分析，而且通过注浆前后效果评价指标计算法、注浆过程各参数实时监测法定量获得风化破碎围岩强度强化程度和完整性提高程度，提高了注浆加固效果检测的科学性和可靠性，为煤矿巷道围岩控制尤其是风化破碎富水围岩注浆加固工程施工及效果检验提供了科学依据。

技术领域

本发明属于煤矿巷道围岩控制安全技术领域，尤其涉及一种煤矿风化破碎富水围岩注浆加固效果检测方法。

背景技术

风化破碎富水区域巷道围岩是处于岩性变异、高水压地质环境，软弱破碎，具有整体不良工程地质性质的变异地质体，该类巷道围岩控制属于特殊地质条件下的围岩稳定性控制问题。在风化裂隙发育、岩体软弱破碎富水条件下，受扰动的裂隙水侵入新开掘的巷道围岩，造成围岩强度衰减弱化、承载性能下降。为了防止风化破碎富水区域巷道发生失稳垮冒事故以及巷道掘进后的围岩能够长期保持稳定，围岩注浆技术因其诸多优点被广泛应用，但由于巷道围岩地质条件的复杂多变性和注浆施工质量的不确定性，需对已经施工地段进行注浆加固效果定量检测，以确保巷道掘进施工安全。如果不能对注浆加固效果进行准确评价，不仅出现盲目注浆、跑浆、漏浆、浪费支护材料，还将会为巷道掘进工程的施工带来极大安全隐患，甚至引发巷道围岩垮冒失稳致灾事故。传统的对于风化破碎富水巷道围岩注浆加固效果的检测方法主要有工程类比法、钻探法、瞬变电磁法、地质雷达法等，但工程类比法和钻探法大多仅凭借工程经验，没有明确的技术参数标准来指导注浆工程过程；瞬变电磁法在巷道地质条件复杂多变和低阻层矿化带时，往往难以获得准确结果；地质雷达法也仅能对注浆加固后的风化破碎富水围岩通过图像进行定性分析判断，无法实现注浆加固效果的准确定量评价。

发明内容

为了克服上述现有技术中的不足，本发明的目的在于，提供一种煤矿风化破碎富水围岩注浆加固效果检测方法，包括以下步骤：

步骤1：确定注浆临界岩体完整性指标RQD₀值、注浆临界单轴抗压强度值P₀、加固效果达标值D₀＝F(P₀,RQD₀)；

步骤2：采用岩体强度及完整性随钻探测方法，获取风化破碎围岩注浆前岩体单轴抗压强度值P_前，注浆前岩体完整性指标RQD_前值，分别对注浆前岩体单轴抗压强度值P_前和注浆临界单轴抗压强度值P₀，注浆前RQD_前值和注浆临界RQD₀值进行比较，当P_前P₀,或RQD_前RQD₀时，采用注浆加固工艺对风化破碎围岩进行注浆，注浆后执行步骤3；当P_前P₀,或RQD_前RQD₀时，则不予注浆；

步骤3：对注浆后稳定的注浆段围岩，再次采用岩体强度及完整性随钻探测方法，快速获取注浆后岩体单轴抗压强度值P_后、注浆后岩体完整性指标RQD_后值；

步骤4：计算岩体强度强化率P′，即：岩体单轴抗压强度的提高值与注浆前的抗压强度的比值；计算公式为：

计算岩体完整性提高率RQD′，即：岩体完整性指标RQD的提高值与注浆前RQD的比值；计算公式为：

计算加固效果值D，该值与岩体强度强化率P′、岩体完整性提高率RQD′密切相关，可用函数关系式表示为D₀＝F(P′,RQD′)；