[发明专利]一种突水断层带堵漏的施工方法

权利要求书

1.一种突水断层带堵漏的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、对突水断层通道进行初步封堵，沿突水断层通道的上游沉淀粗砂，粒径为2-5mm的粗砂随水漂流并沉积在突水断层通道内；

步骤2、向突水断层通道灌注膨胀材料，膨胀材料在注入断层2-3小时后产生膨胀，与沉积在断层通道内的粗砂在突水断层通道内相互挤压，形成孔隙状、且相对稳定的地层结构；

步骤3、根据突水断层通道内流出的粗砂量及粗砂的粒径进行判断，调整粗砂的粒径后继续灌注，使之取得减少已沉积粗砂逸出、并快速完成突水断层通道内的空间充填的效果；

步骤4、固结灌浆，对突水断层通道内由粗砂、膨胀材料及原有充填物重新组成的孔隙状相对稳定的地层结构进行固结灌浆，根据固结灌浆的灌浆压力变化调整灌浆量，分级灌浆以防止突水断层通道内的填充物因灌浆能量过大而被击穿；

步骤4.1、速凝剂备料，准备浓度42-45Be，比重1.42-1.45，模数2.4-2.5的水玻璃原液；

步骤4.2、水泥浆备料，采用具有高速搅拌功能的双层搅拌槽进行制浆，上搅拌槽用于配制浆材，浆液配制完成后，放入下搅拌槽储存并由灌浆泵输送入孔内灌注，实现制浆、灌浆不间断的连续作业，制备水灰比分别为1：1；0.8：1；0.6：1的水泥浆，由最稀级浆比开始灌浆，逐级变浆至最浓浆液；

步骤4.3、当灌注水灰比为1：1水泥浆的量达到600L后，且单位注入量大于30L/min时，将速凝剂倒入水灰比为1：1的水泥浆中，搅拌均匀后继续灌注，所述速凝剂的加入量为水泥加入量的3-5％，各加入成分按质量计；

步骤4.4、当灌注水灰比为1：1的浆液加入速凝剂后连续灌注达到600L后，其注入量无明显减小，变浆至水灰比为0.8：1的浆液继续灌注10min，注入量大于30L/min时，将速凝剂倒入水灰比为0.8：1的水泥浆中，搅拌均匀后继续灌注，所述速凝剂的加入量为水泥加入量的4-6％，各加入成分按质量计；

步骤4.5、当水灰比分别为0.8：1的浆液加入速凝剂后连续灌注达到600L后，其注入量无明显减小，变浆至水灰比为0.6：1的浆液继续灌注10min，当注入量仍大于30L/min时，将速凝剂倒入水灰比为0.6：1的水泥浆中，搅拌均匀后继续灌注，直至灌浆达到灌浆结束标准，所述速凝剂的加入量为水泥加入量的6-8％，各加入成分按质量计。

2.根据权利要求1所述的突水断层带堵漏的施工方法，其特征在于，步骤1中采用帷幕灌浆钻孔设备将帷幕灌孔扫孔至突水断层内，自孔口向孔内均匀投砂，配合水力冲切的方式向孔内注水，防止投砂过快堵塞钻孔，并使投入孔内的粗砂快速下落至突水断层通道内，粗砂进入突水断层通道后由断层内快速通过的水流携带而在突水断层通道内逐步沉积，从而完成了粗砂在突水断层通道内的沉淀。

3.根据权利要求1所述的突水断层带堵漏的施工方法，其特征在于，步骤2中采用帷幕灌浆钻孔设备将帷幕灌孔扫孔至突水断层内，向孔内投放膨胀材料并配合水力冲切的方式向孔内注水，使膨胀材料快速进入突水断层通道内，由断层内流动的水携带并在突水断层通道走向方向沿程沉淀，从而完成膨胀材料的灌注。

4.根据权利要求1所述的突水断层带堵漏的施工方法，其特征在于，步骤3中，在孔口投放粗砂和膨胀材料过程中，每10min测量一次孔深，如孔深保持不变，则继续投料充填，当钻孔内出现沉积粗砂后，采用钻孔设备配合沉淀管进行孔内沉淀粗砂的打捞，完成上述工作后，向孔内注水，孔内水位下降速度减小，结合孔内灌入粗砂和膨胀材料的体积对判断突水断层通道内充填情况进行预判，排除所灌粗砂或膨胀材料堵塞断层与钻孔入口后，采取压水试验检查，压水试验达到设计压水压力，且单位压水流量达到稳定标准，或单位压水流量稳定，压水试验压力可维持稳定值，即可判定断层内已基本充填稳定，从而确定下一步可进入灌浆阶段。

5.根据权利要求1所述的突水断层带堵漏的施工方法，其特征在于，步骤4.3中灌浆注入量达到600升，且注入量无明显减小时，变浆至浓一级的浆液继续灌注。