地质勘探中飞管止水技术与防渗效果分析

地质勘探中飞管止水技术与防渗效果分析

王超 赵春贺 蔡星龙

山东省煤田地质局第二勘探队   山东省   济宁市    272000

科研项目：飞管（埋头管）与护管之间的止水问题研究（鲁煤地科字﹝2023﹞21号）

摘要：在地质勘探和地下工程领域，水害一直是影响工程安全和进度的关键因素。传统的防水止水方法往往因应对复杂地质条件的能力有限而显得力不从心。随着科技的进步和工程需求的日益增长，飞管止水技术作为一种创新的止水方法，因其独特的防渗效果而受到了广泛关注。该技术通过高压注浆的方式，将止水材料精准送达地下水流动的关键区域，有效封堵水源，从而达到优异的防渗效果。本文将围绕飞管止水技术在地质勘探中的应用及其防渗效果进行深入探讨，旨在提供对该技术更全面的理解和评价。

关键词：地质勘探；飞管止水技术；防渗效果

引言：

飞管止水技术不仅能够应对传统防水方法难以克服的复杂地质条件，还能在提高工程效率、降低成本的同时，保证工程安全，促进了地质勘探技术的进步。它的应用，标志着地质勘探和地下工程领域防水技术的一大突破，对推动相关工程技术的发展具有重要意义。防渗效果的评估是理解和应用飞管止水技术的关键环节。通过实验室模拟试验、现场试验与监测、以及长期效果跟踪与评估等方法，可以全面、准确地评价该技术的防渗效果。这些评估方法各有侧重，既包括了对技术实施前的理论预测，也涵盖了技术实施后的实际效果观测，为飞管止水技术的优化和应用提供了坚实的基础。

一、飞管止水技术概述

在地质勘探及矿山开发领域，飞管止水技术已成为一种重要的地下工程水控制方法，特别是在处理复杂水文地质条件下的难题时展现出其独特的优势。飞管止水技术，通过在钻孔中插入管材并通过高压将止水材料注入地层，有效封堵水流，从而达到止水的目的[1]。

二、 地质勘探中飞管止水技术的应用意义

（一）提高作业安全性

在地质勘探和矿山开发过程中，水害是一个不容忽视的安全隐患。无论是地下水的突然涌入还是孔壁不稳定导致的坍塌，都会给作业安全带来严重威胁。飞管止水技术通过有效的止水措施，减少了地下水的流动，降低了水害发生的风险，从而提高了地质勘探和开发的安全性。这种技术能够针对具体的水文地质条件设计止水方案，通过精准注入止水材料，有效控制地下水流，确保了作业过程的安全与稳定[2]。

（二）提升勘探效率

飞管止水技术的应用，大大提升了地质勘探的效率。传统的止水方法往往需要较长的施工周期，并且止水效果不一定理想，有时还需反复处理，这不仅延长了勘探周期，也增加了成本。而飞管止水技术由于其操作简便、反应迅速的特点，能够在短时间内快速实现止水效果，从而缩短了工程周期，加快了勘探进度。同时，这种技术能够适应各种复杂地质条件，提高了勘探工作的适应性和灵活性。

（三）促进环保和资源合理利用

在地质勘探过程中，水资源的保护和合理利用是一个不可忽视的问题。飞管止水技术通过有效控制地下水流，减少了地下水的浪费和污染风险，有助于保护水资源。此外，该技术还能够减少因水害处理不当造成的环境破坏，如土壤侵蚀、地表沉降等，从而减轻了地质勘探对环境的负面影响。通过科学合理地应用飞管止水技术，不仅可以有效解决地质勘探中的水害问题，还能促进自然资源的保护和合理利用，实现勘探活动的可持续发展。

三、地质勘探中飞管止水技术的应用要点

（一）正确选择注浆材料

在飞管止水技术中，注浆材料的选择对于实现良好的止水效果至关重要。止水材料需具备良好的渗透性、稳定性和持久性，以确保能够有效封堵水流通道并长期保持止水效果。常用的注浆材料包括化学浆料和水泥浆料。化学浆料因其良好的渗透性和较快的固化时间，适用于处理细小裂隙和复杂地质条件下的止水工作。水泥浆料则因其成本相对较低和较强的持久性，适用于处理大裂隙和较简单地质条件的止水工作。在选择注浆材料时，还需考虑地层的物理和化学性质，以及水流的速度和压力等因素，以确保所选材料能够与地层紧密结合，达到最佳的止水效果[3]。

（二）精确控制注浆压力和时间

注浆压力和时间的控制是飞管止水技术应用中的另一个关键要点。过高的注浆压力可能导致地层破裂，影响止水材料的固化效果，甚至可能导致地表沉降等次生灾害；而注浆时间的控制则直接影响止水材料的渗透范围和固化效果。因此，必须根据地质条件和水文地质特性精确计算和控制注浆压力和时间，确保止水材料能够均匀扩散至预定的止水区域内，且在合适的时间内完成固化。通常，这需要通过前期的试验和实地测试来确定最佳的注浆参数，以实现最优的止水效果。

四、地质勘探中飞管止水技术的防渗效果分析

（一）实验室模拟试验

实验室模拟试验作为评估防渗效果的基础方法，通过模拟地层条件和止水过程，为工程实施提供了理论基础和技术支持。构建地层模型时，需细致还原地质结构、水文地质特性等关键因素，确保模拟试验的准确性和可靠性。在此基础上，通过模拟注入止水材料，观察其在模型中的扩散和固化情况，从而评估不同材料在各类地层中的防渗效果。实验室模拟试验的优势在于可以在无风险的环境下，对多种条件和参数进行控制和调整，系统地分析止水材料的性能。然而，这一方法也存在局限性，最主要的是实验条件与实际地质环境存在差异，可能导致评估结果与实际情况有所偏差。因此，将模拟试验结果与其他评估方法结合使用，能更全面准确地评估防渗效果

[4]。

（二）现场试验与监测

现场试验与监测是评估飞管止水技术防渗效果的直接方法，能够反映实际应用中的止水效果。通过在注浆前后测量地下水位、水质等指标的变化，可以直观地评估止水措施的成效。地球物理探测方法，如地质雷达、电阻率法等，能够非破坏性地监测止水屏障的分布情况和密实度，为评估提供了科学依据。现场试验与监测不仅能评估止水效果，还能及时发现问题和不足，为工程调整提供数据支持。然而，现场条件复杂多变，受多种因素影响，因此需要专业人员进行精准操作和解析，确保数据的准确性和评估结果的可靠性。

（三）长期效果跟踪与评估

长期效果跟踪与评估对于理解飞管止水技术的持久性和稳定性至关重要。通过建立长期的地下水位和水质监测系统，可以持续跟踪止水效果，及时发现和处理后期可能出现的问题。这一评估方法不仅能够提供止水效果的动态变化数据，还能够反映止水措施对地下水系统的长期影响。长期效果跟踪与评估要求建立稳定可靠的监测网络和数据分析体系，对数据进行深入分析和综合评价。这一过程需要跨学科的合作，将地质、水文以及工程技术等多方面知识结合起来，确保评估的全面性和深入性。

结束语：

总之，飞管止水技术在地质勘探中的应用，展现了其在处理复杂水文地质条件下的独特优势和显著的防渗效果。通过对该技术及其防渗效果的深入分析，我们不仅能够更好地理解其工作原理和应用领域，还能为进一步优化技术、提高防渗效果提供方向。科学地评估止水效果是确保飞管止水技术成功应用的重要环节。这不仅包括工程完成初期的效果评估，还包括长期的效果跟踪和监测。随着技术的不断完善和实践经验的积累，飞管止水技术将在地质勘探及地下工程领域发挥更加重要的作用，为保障工程安全、提高工程质量提供有力支撑。

参考文献：

[1]黄晓岚. 水利工程中水库堤坝防渗施工探究——以阳江市江城区某水库为例 [J]. 黑龙江科学, 2024, 15 (04): 134-137.

[2]王琛,金凯. 基于数字地形模型的水利工程地质勘察及施工 [J]. 四川水泥, 2022, (08): 29-31.

[3]刘港. 多元复杂地质条件岩土工程勘察分析实例 [J]. 建筑技术开发, 2020, 47 (22): 161-162.

[4]惠宏伟. 水文地质勘察孔分层抽水试验技术探析 [J]. 中国金属通报, 2018, (06): 253-254.