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深孔堵漏是指在钻探深孔过程中,因为各种原因导致地下水、油、气等物质从深孔中渗漏出来,对工程建设或环境保护造成安全隐患和污染威胁的现象。深孔的堵漏工作一直是地质勘探、水资源开发、矿产勘查、地质灾害治理等领域的重要技术难题。本文将结合国内外的研究与实践,分析深孔堵漏的方法和技术,探讨堵漏工作中需要注意的事项。
一、深孔堵漏的原因
深孔堵漏的原因十分复杂,主要包括地质因素、工程因素和环境因素等。地质因素主要包括岩性、构造和岩溶等;工程因素主要包括钻进方式、孔壁钻屑处理不当、泥浆循环等;环境因素主要包括地下水位、水文地质条件等。针对不同原因导致的堵漏问题,需要采用不同的堵漏方法和技术。
二、深孔堵漏的方法
(一)活堵漏法
活堵漏法是对深孔内渗漏水直接进行止水,是治本的方法。其主要原理是钻孔壁采用防水材料,阻止水从孔壁渗入孔内。常用的防水材料包括海绵橡胶、聚氨酯泡沫、硬质聚氨酯泡沫、水泥砂浆等。具体操作是,在深孔内壁涂覆密封材料,形成完整的防水层,从而达到局部止水的效果。
(二)封堵法
封堵法是通过在渗漏孔眼上方进行封堵,用于处理孔眼范围较小,地下水渗漏量较少的情况。具体方法是在孔眼上方钻一个小孔,向孔眼中注入高强度的水泥浆,塞入钢筋钢棒、丝网等材料,增加封堵材料的黏附力和拉力,使水泥浆在孔眼中凝固,从而达到封堵孔眼的效果。
(三)注浆法
注浆法是将较稠的水泥浆和其他材料注入孔眼内部,在固化后形成坚固的填充物,达到止水目的。通常用于处理深孔渗漏量较大的情况,操作方法简单,过程中可以不停止钻进作业。在注浆前,需要进行地下水位的检测和孔眼内部泥浆的清理,以保证注浆效果。此外,注浆时需要控制注浆速度和注浆压力,以避免造成孔眼坍塌、泥浆波动等不良后果。
(四)化学固化法
化学固化法可以将化学材料注入孔眼内部,与孔内水形成坚硬的固体,达到止水的目的。常用的化学材料包括氯化钙、硅酸钠、氢氧化钠等。在化学固化过程中,需要掌握注液量、注液浓度、注液时间等关键参数,以确保固化效果。对于地下水位波动比较大的情况,可以在孔眼周围铺设防护层,防止化学材料泄漏,造成污染和损失。
(五)冻结法
冻结法是将深孔周围的土壤、水体以及孔眼本身冻结成坚硬的状态,达到止水目的。具体方法是在孔眼上下端各钻一个冷却排出孔,通过冷却排出孔注入冷却液,使水体和孔眼形成固体,实现止水效果。冻结法的缺点是操作难度大、成本高,只适用于对深孔进行长时间操作的情况。此外,冻结法还可能对地下水资源造成破坏,必须谨慎使用。
三、深孔堵漏的注意事项
(一)了解渗漏情况
在深孔堵漏前应对渗漏情况进行评估,了解渗漏原因、渗漏孔口大小和地下水流量等情况。只有充分了解渗漏情况,才能选择恰当的堵漏方法和材料,保证堵漏效果。
(二)防护环境
深孔堵漏时,需要正确识别渗漏物质,选择相应的堵漏材料,确保不对环境造成污染和损害。在操作过程中需要严格执行防护措施,确保操作人员的安全。
(三)合理选择堵漏材料
不同的深孔堵漏方法适用于不同的渗漏情况。在选择堵漏材料时,需要结合渗漏孔口大小、地下水流量和目的,综合考虑各方面因素,选择合适的堵漏材料和方法。
(四)掌握操作技能
深孔堵漏工作需要具备专业知识和技能,操作前需要对操作人员进行培训和考核。在堵漏过程中,需要严格按照操作规程和堵漏方法执行,确保操作过程流程顺畅、无误和安全。
四、结论
深孔堵漏是保障工程安全和环境保护的重要工作。随着堵漏技术的不断进步和完善,以及对环境保护的重视,深孔堵漏工作将会得到更加广泛的应用和发展。在实践过程中,需要注重不同堵漏方法的合理选择、操作规范和安全防护,提高堵漏工作的效率和质量,为工程建设和环境保护提供保障。