矿井底板承压含水层注浆截留封堵效果评价方法及系统与流程

技术特征：
1.矿井底板承压含水层注浆截留封堵效果评价方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：注浆处理前，在涌水口处利用岩体裂隙或节理向即将处理突水源承压含水层5内注入混有a同位素的水，并在涌水口处测定流出水里的同位素含量，记为p％；同时向底板内其他水源内注入混有其他类型同位素bi的水，如在涌水口测出含有除a外的同位素，立即测定其含量，分别记为qi％，i＝1～n,，n为正整数；步骤二：注浆过程中，每隔设定时间检测一次涌水口处涌水中各类同位素的含量，直至注浆完成稳定后停止检测，a同位素平均含量记为g％,其他同位素平均含量分别记为xi％，根据p％、g％、xi％之间的关系分析止水效果；步骤三：注浆完成待稳定后，在涌水口处获取流出的涌水，检测各种同位素的含量,a同位素含量记为h％,其他同位素含量分别记为yi％，根据h％、yi％与p％、qi％之间的关系分析封堵效果。2.根据权利要求1所述的矿井底板承压含水层注浆截流封堵效果的评价方法，其特征在于，所述步骤二的止水效果分析如下：分析一：注浆过程中，若涌水口处流出的a同位素的含量逐渐降低，即g％<p％，涌水量也随即逐渐减少，则说明注浆浆液逐渐在封堵于承压水导通裂隙，注浆可继续按照原程序实施；分析二：注浆过程中，若涌水口3处涌水中同位素a的含量持续逐渐增大，即g％>p％，且涌水量增大，则说明注浆效果较差，注浆压力作用增大了导水裂隙带的宽度造成涌水量的增加，需引起重视，修改或更换止水方法；分析三：注浆过程中，若涌水量增大或者维持不变，涌水口处测定流出涌水中的a同位素含量逐渐降低，即g％<p％，且在涌水口处检测到其他同位素的比例增大，则说明涌水口3还有其他突水水源，并由此可以通过对应同位素找到相应突水水源；分析四：注浆过程中，若注前所有已发现所有同位素的含量均降低，即g％<p％，xi％<qi％，且涌水量减少，则说明该截流封堵方法与选用封料的堵材效果更加显著，不仅封堵了预封堵承压含水层，还实现了对其他未查明突水水源的封堵效果；分析五：若注浆前在涌水口处并未检测到其他同位素含量，即qi％＝0，但注浆过程中涌水量维持稳定或者增大，且检测到其他同位素含量即xi％>0，则注浆过程引发了多个其他水源的导通，证明该种止水方法失效。3.根据权利要求1所述的矿井底板承压含水层注浆截流封堵效果的评价方法，其特征在于，所述步骤三中封堵效果分析如下：分析一：注浆完成稳定后，若检测流出的a同位素含量不变，即h％＝p％，则未对该承压含水层实现有效的封堵；分析二：注浆完成稳定后，若测定流出的a同位素含量逐渐降低，即h％<p％，且涌水量降低，涌水量符合矿井安全生产要求，则说明该截流封堵方法与选用封料实现了对该承压含水层的封堵；分析三：注浆完成稳定后，若检测到其他同位素含量yi％>xi％，在xi％＝0的情况下：注浆引发了多个其他水源的导通涌水，在xi％>0的情况下：注浆增大了其他水源导通涌水，两者均表示注浆产生了不良后果，未实现对矿井涌水的有效封堵，需进一步制定其他水源的注浆措施。
4.矿井底板承压含水层注浆截留封堵效果评价系统，其特征在于，包括：注浆处理前处理模块，用以在涌水口处利用岩体裂隙或节理向即将处理突水源承压含水层5内注入混有a同位素的水，并在涌水口处测定流出水里的同位素含量，记为p％；同时向底板内其他水源内注入混有其他类型同位素bi的水，如在涌水口测出含有除a外的同位素，立即测定其含量，分别记为qi％，i＝1～n,，n为正整数；注浆过程中处理模块，用以每隔设定时间检测一次涌水口处涌水中各类同位素的含量，直至注浆完成稳定后停止检测，a同位素平均含量记为g％,其他同位素平均含量分别记为xi％，根据p％、g％、xi％之间的关系分析止水效果；注浆完成待稳定后处理模块，用以在涌水口处获取流出的涌水，检测各种同位素的含量,a同位素含量记为h％,其他同位素含量分别记为yi％，根据h％、yi％与p％、qi％之间的关系分析封堵效果。5.根据权利要求4所述的矿井底板承压含水层注浆截流封堵效果的评价系统，其特征在于，所述注浆过程中处理模块中止水效果分析如下：分析一：注浆过程中，若涌水口处流出的a同位素的含量逐渐降低，即g％<p％，涌水量也随即逐渐减少，则说明注浆浆液逐渐在封堵于承压水导通裂隙，注浆可继续按照原程序实施；分析二：注浆过程中，若涌水口3处涌水中同位素a的含量持续逐渐增大，即g％>p％，且涌水量增大，则说明注浆效果较差，注浆压力作用增大了导水裂隙带的宽度造成涌水量的增加，需引起重视，修改或更换止水方法；分析三：注浆过程中，若涌水量增大或者维持不变，涌水口处测定流出涌水中的a同位素含量逐渐降低，即g％<p％，且在涌水口处检测到其他同位素的比例增大，则说明涌水口3还有其他突水水源，并由此可以通过对应同位素找到相应突水水源；分析四：注浆过程中，若注前所有已发现所有同位素的含量均降低，即g％<p％，xi％<qi％，且涌水量减少，则说明该截流封堵方法与选用封料的堵材效果更加显著，不仅封堵了预封堵承压含水层，还实现了对其他未查明突水水源的封堵效果；分析五：若注浆前在涌水口处并未检测到其他同位素含量即qi％＝0，但注浆过程中涌水量维持稳定或者增大，且检测到其他同位素含量即xi％>0，则注浆过程引发了多个其他水源的导通，证明该种止水方法失效。6.根据权利要求4所述的矿井底板承压含水层注浆截流封堵效果的评价系统，其特征在于，所述注浆完成待稳定后处理模块中封堵效果分析如下：分析一：注浆完成稳定后，若检测流出的a同位素含量不变，即h％＝p％，则未对该承压含水层实现有效的封堵；分析二：注浆完成稳定后，若测定流出的a同位素含量逐渐降低，即h％<p％，且涌水量降低，涌水量符合矿井安全生产要求，则说明该截流封堵方法与选用封料实现了对该承压含水层的封堵；分析三：注浆完成稳定后，若检测到其他同位素含量yi％>xi％，在xi％＝0的情况下：注浆引发了多个其他水源的导通涌水，在xi％>0的情况下：注浆增大了其他水源导通涌水，两者均表示注浆产生了不良后果，未实现对矿井涌水的有效封堵，需进一步制定其他水源的注浆措施。
7.一种处理设备，其特征在于，包括至少一个处理器，以及与所述处理器通信连接的至少一个存储器，其中：所述存储器存储有可被处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行如权利要求1至3任一所述的方法。8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行如权利要求1至3任一所述的方法。

技术总结
本发明提供一种矿井底板承压含水层注浆截留封堵效果评价方法及系统，利用岩体裂隙或节理向矿井巷内各含水层注入经各种不同同位素标记的水，最终通过涌水口涌水中不同同位素比例情况，对承压含水层堵水效果进行客观评价；还能通过持续监控涌水中各同位素比例变化，探明其他未查明的潜在突水水源，便捷有效地为客观综合评价止水效果提供依据，实现了对高压危险突水注浆处理效果的快速反应评价，从而进一步指导对涌水处水源的准确截流；客观有效地评价矿井突水治理后的实际止水效果，为矿井快速处理底板突水事故提供技术指导，便捷高效且精准地评价矿井巷内涌水口突水处理后截流封堵效果。流封堵效果。流封堵效果。


技术研发人员：余国锋 朱贵旺 雷成祥 牟文强 任波 李连崇 汪敏华 郑群 魏廷双 党保全 韩云春 肖殿才
受保护的技术使用者：平安煤炭开采工程技术研究院有限责任公司 东北大学
技术研发日：2021.09.06
技术公布日：2021/11/21