CN107448143A - 岩体破碎带动态钻孔方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种岩体破碎带动态钻孔方法，其步骤为：收集地质素描和雷达探测到的破碎带地质信息，确定动态钻孔区域；从确定的动态钻孔区域开始钻孔，并将钻孔参数记录在钻孔工序记录表中；根据钻孔工序记录表中的钻孔参数，判别钻孔沿深度方向上的岩体质量分布情况；在钻孔区域平面上任选一方向进行钻孔，根据相邻钻孔深度方向的岩体质量分布情况，确定下一钻孔位置、深度和方向；最后对钻孔平面上其他方向进行钻孔，至钻孔覆盖出水区域。本发明提供的岩体破碎带动态钻孔方法，可以准确确定岩壁内部的地质情况。
Description
技术领域
本发明涉及地下洞库开挖技术领域，特别涉及一种岩体破碎带动态钻孔方法。
背景技术
大型地下洞库开挖常常遭遇破碎带断层穿过，由于岩体内部的情况***极其复杂，依靠现有的科技手段难以精确描绘岩壁内部的地质情况。在传统作业中，往往采用全断面均匀布置注浆孔的方式进行钻孔注浆，如图2所示。但是由于岩体的破碎带及渗漏通道通常隐藏在岩壁表面以下，岩体表面所观测到的破碎面及出水点位置后方往往并不是真正的渗漏通道，如图3和图4所示。因此，采用全断面均匀布置注浆孔的方式确定岩壁内部地质情况的方法工作量大，效率低，更重要的是对破碎带之外的新鲜岩体钻孔常常会破坏原本完整的新鲜岩体，影响岩体强度甚至形成新的渗漏通道，最终确定结果往往并不理想与准确。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能够准确确定岩壁内部地质情况的岩体破碎带动态钻孔方法。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种岩体破碎带动态钻孔方法，
包括如下步骤：
步骤10、收集地质素描和雷达探测到的破碎带地质信息，确定动态钻孔区域；
步骤20、从确定的动态钻孔区域开始钻第一个孔，并将钻孔参数记录在钻孔工序记录表中；
步骤30、根据钻孔工序记录表中的钻孔参数，判别钻孔深度方向上的岩体质量分布情况；
步骤40、第一个钻孔完成后，后续钻孔可在钻孔区域平面上任选一方向进行钻孔，根据相邻钻孔深度方向的岩体质量分布情况，确定下一钻孔位置、深度和方向；
步骤50、最后按照上述方法对钻孔区域平面上其他方向进行钻孔，至钻孔覆盖出水区域。
进一步地，所述钻孔参数包括每段钻进所用时间，卡钻参数，岩体出水参数。
进一步地，所述的从确定的动态钻孔区域开始钻第一个孔的方法是，若破碎带出水不明显，则从破碎带在岩壁出露的一端开始钻孔，若破碎带有明显出水点，则以出水点为中心在出水点周围开始进行钻孔。
进一步地，所述判别钻孔沿深度方向上的岩体质量分布情况的判断方法是，钻进用时短的部位说明岩体软但不破碎，钻进用时长且不卡钻说明岩体坚硬，钻孔用时长且卡钻说明岩体破碎。
进一步地，所述确定下一钻孔位置、深度和方向的方法是，对于岩体质量好的部位，沿所述相邻钻孔深度方向减少岩体周围的钻孔，对于岩体质量差或者渗漏水严重的部位，沿所述相邻钻孔深度方向加密钻孔，钻孔深度以穿过岩体内部破碎带为准。
进一步地，所述钻孔深度不超过6m。本发明提供的岩体破碎带动态钻孔方法，通过钻孔过程中记录的钻孔参数来获得岩壁内部岩体的质量情况，然后根据每个钻孔所反馈的钻孔参数能够容易判断出破碎带的深度、走向、破碎程度等岩体状况，再根据判断出的破碎带深度、走向、破碎程度等岩体状况结果动态调整下一个钻孔的位置、深度和方向，最终可以准确地确定岩壁内部的地质情况，并且有效减少在完整岩体上布置的无效钻孔，提高了钻孔效率及后续施工效率。
附图说明
图1为本发明实施例提供的岩体破碎带动态钻孔步骤示意图；
图2为现有技术提供的采用全断面均匀布置注浆孔方式的钻孔示意图；
图3为现有技术提供的岩体表面与内部破碎带关系示意图；
图4为现有技术提供的岩体表面与内部破碎带关系A-A剖视图；
图5为本发明实施例提供的围绕出水点动态钻孔示意图；
图6为本发明实施例提供的钻孔孔位序号平面示意图。
具体实施方式
参见图1，本发明实施例提供的一种岩体破碎带动态钻孔方法，包括如下步骤：
1)首先收集地质素描和雷达探测等方面的破碎带地质信息，对于地质素描和雷达探测显示岩体质量较好且渗漏通道不明显的区域，可暂不布置钻孔；对于反映出岩体质量较差且存在较明显渗漏通道的区域，可初步确定为布置动态钻孔的区域。
2)从初步确定的动态钻孔区域开始钻第一个孔，如果破碎带出水不明显，则从破碎带在岩壁出露的一端开始钻孔，并将钻孔参数记录在钻孔工序记录表中；如果破碎带有明显出水点，则以出水点为中心在出水点周围开始进行钻孔，并将钻孔参数记录在钻孔工序记录表中。其中，钻孔参数包括每段钻进所用的时间，卡钻情况，岩体出水情况等参数。钻孔工序记录表如表1所示。
表1
3)根据钻孔工序记录表中的钻孔参数，判别钻孔沿深度方向上的岩体质量分布情况。如果钻进用时短的部位说明岩体软但不破碎，钻进用时长且不卡钻说明岩体坚硬，钻孔用时长且卡钻说明岩体破碎。
4)第一个钻孔完成后，后续钻孔可在钻孔平面上先任意选择某一方向进行依次钻孔，根据相邻钻孔深度方向的岩体质量分布情况，确定下一钻孔位置、深度和方向。例如：对于岩体质量好的部位减少岩体周围的钻孔，对于岩体质量差或者渗漏水严重的部位加密钻孔，钻孔深度以穿过岩体内部破碎带为准，但钻孔的深度不超过6m。
5)最后按照上述的钻孔方法对钻孔平面上其他方向进行钻孔，至钻孔覆盖出水区域。
现以某工程实例为例，对本发明提供的一种岩体破碎带动态钻孔方法做具体说明。
现需在某岩壁平面内钻孔，首先收集地质素描和雷达探测等方面的破碎带地质信息，将地质素描和雷达探测显示的岩体质量较差且存在较明显渗漏通道的区域初步确定为动态钻孔的位置。然后从初步确定的动态钻孔位置开始钻孔，参见图5，在破碎带出水不明显处，从破碎带在岩壁出露的一端开始钻孔；在破碎带有明显出水点处，以出水点为中心在出水点周围开始进行钻孔，并将每段钻进所用的时间，卡钻情况，岩体出水情况等钻孔参数记录在钻孔工序记录表表1中。
参见图6，最终在该岩壁平面内钻孔的钻孔数达到40个，钻孔顺序及编号如图6所示。在钻孔过程中将每段钻进所用的时间，卡钻情况，岩体出水情况等钻孔参数记录在钻孔工序记录表中，最终得到的钻孔参数情况如表2所示。
表2
注：表中时间表示每段钻进用时，单位为mm:ss
参见表2，1号和2号孔在钻孔过程中发现岩体坚硬，且经观测该孔大桩号方向洞壁表面干燥，故不需要继续向钻孔平面上的大桩号方向布孔。
3-11号孔钻孔记录表明岩体质量较均匀，故此区域各方向可采用平均布孔，孔间距维持在0.8m左右。
12号孔和13号孔在钻后一段时间内有水流出，且岩体较破碎，故在该孔周围又动态布置了16-23号孔进行加密，覆盖了该渗水区域。
24-33号孔岩体较破碎，但出水并不严重，故该区域可暂不必增加钻孔。
34-40号孔钻孔过程中并不卡钻，但钻孔进尺所用的时间较短，说明该处岩体较软。
根据钻孔记录推断，钻孔区段内的层岩体可划分为三个区域，A区域岩体质量普遍坚硬均匀，故在此区域内可以减少钻孔的布置；B区域岩体较破碎且进尺中部多有卡钻现象，说明此区域岩体质量较差，存在较多渗漏通道，需要布置较密集的钻孔提高注浆强度；C区域岩体质量完整性略好于B区域，但岩体偏软，说明此区域有可能是形成渗漏的潜在区域，注浆过程中需要加强重视。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (6)
1.一种岩体破碎带动态钻孔方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤10、收集地质素描和雷达探测到的破碎带地质信息，确定动态钻孔区域；
步骤20、从确定的动态钻孔区域开始钻第一个孔，并将钻孔参数记录在钻孔工序记录表中；
步骤30、根据钻孔工序记录表中的钻孔参数，判别钻孔深度方向上的岩体质量分布情况；
步骤40、第一个钻孔完成后，后续钻孔可在钻孔区域平面上任选一方向进行钻孔，根据相邻钻孔深度方向的岩体质量分布情况，确定下一钻孔位置、深度和方向；
步骤50、最后按照上述方法对钻孔区域平面上其他方向进行钻孔，至钻孔覆盖出水区域。
2.根据权利要求1所述的岩体破碎带动态钻孔方法，其特征在于：所述钻孔参数包括每段钻进所用时间，卡钻参数，岩体出水参数。
3.根据权利要求1所述的岩体破碎带动态钻孔方法，其特征在于：所述的从确定的动态钻孔区域开始钻第一个孔的方法是，若破碎带出水不明显，则从破碎带在岩壁出露的一端开始钻孔，若破碎带有明显出水点，则以出水点为中心在出水点周围开始进行钻孔。
4.根据权利要求1所述的岩体破碎带动态钻孔方法，其特征在于：所述判别钻孔沿深度方向上的岩体质量分布情况的判断方法是，钻进用时短的部位说明岩体软但不破碎，钻进用时长且不卡钻说明岩体坚硬，钻孔用时长且卡钻说明岩体破碎。
5.根据权利要求1所述的岩体破碎带动态钻孔方法，其特征在于：所述确定下一钻孔位置、深度和方向的方法是，对于岩体质量好的部位，沿所述相邻钻孔深度方向减少岩体周围的钻孔，对于岩体质量差或者渗漏水严重的部位，沿所述相邻钻孔深度方向加密钻孔，钻孔深度以穿过岩体内部破碎带为准。
6.根据权利要求5所述的岩体破碎带动态钻孔方法，其特征在于：所述钻孔深度不超过6m。
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