地下水封洞库的水幕钻孔布设方法与流程

本技术涉及地下水封洞库，尤其涉及一种地下水封洞库的水幕钻孔布设方法。

背景技术：

1、目前，由于地下水封洞库具有安全、环保、环境友好、造价低等优点，是我国大力推广的石油储备方式之一，但是地下水封油库对建造区地质条件的要求较高，目前我国能够适宜建库的地区也相对有限，然而已建洞库具有良好的地质条件，在已建洞库附近进行扩建得到新建库区，可有效解决目前适宜建库地区有限的问题；同时，新建库区还可利用已建库区的地上设备，有利于节约整体投资成本。

2、再有，水幕系统作为地下水封洞库的关键组成部分，其包括水幕巷道和水幕钻孔，水幕钻孔的合理布设是决定地下水封洞库能否安全、经济运营的关键。目前，水幕钻孔通常采用等间距的布设方法，未能考虑到钻孔所处位置的岩体条件和地下水条件，虽能保证洞库的安全，但会在一定程度上增加建设及运营的成本，岩体裂隙分布的复杂性和隐秘性是制约水幕系统合理布设的关键因素，由于勘察技术的限制，在某地区新建洞库时，很难做到水幕钻孔的合理布设，现有技术采用等间距的布设也是无奈之举。

技术实现思路

1、本技术的目的在于提供了一种地下水封洞库的水幕钻孔布设方法，以提供一种合理优化的水幕钻孔布设方法，在既保证洞库的安全的情况下，同时还节省建设及运营的成本。

2、本技术提供的一种地下水封洞库的水幕钻孔布设方法，包括：

3、步骤100、对已建洞库的各水幕钻孔进行注水压力试验分析，并根据试验结果的各水幕钻孔的注水压力变化特征数据，将各所述水幕钻孔进行水幕钻孔类型分类整理；

4、步骤200、对已建洞库的各水幕钻孔进行瞬变电磁实验，对应生成各所述水幕钻孔的特征区域的瞬变电磁图像，并建立各所述水幕钻孔的特征区域的瞬变电磁图像和所述水幕钻孔类型的对应关系；

5、步骤300、对新建洞库的水幕巷道进行等间距的初步水幕钻孔拟布设，对各拟布设的水幕钻孔进行瞬变电磁实验，对应生成各拟布设的水幕钻孔的特征区域的瞬变电磁图像；

6、步骤400、将步骤300中得到的各拟布设的水幕钻孔的瞬变电磁图像与步骤200中得到的已建洞库的各水幕钻孔的瞬变电磁图像进行比对，进而得到各拟布设的水幕钻孔对应的所述水幕钻孔类型；

7、步骤500、根据各拟布设的水幕钻孔对应的水幕钻孔类型的特点，对各拟布设的水幕钻孔对应进行取消水幕钻孔、设置注浆孔或保留水幕钻孔的处理，以形成最终新建洞库的水幕钻孔的合理布设方案。

8、进一步的，在步骤100中，所述注水压力试验为单孔注水试验；

9、所述水幕钻孔类型分类根据所述单孔注水试验的单孔注水压力的变化数据特点将已建洞库的各水幕钻孔分为至少三种水幕钻孔类型，分别为第一类水幕钻孔、第二类水幕钻孔和第三类水幕钻孔。

10、进一步的，在步骤100中，还包括：将同一类型水幕钻孔的各已建洞库的水幕钻孔归纳至同一数据集，所述数据集至少对应所述三种水幕钻孔类型对应分为三种数据集，分别为第一数据集、第二数据集和第三数据集。

11、更进一步的，所述第一类水幕钻孔或所述第一数据集对应的所述单孔注水压力的变化数据特点为：水幕钻孔充水阶段的压力至0.3mpa，停止注水后压力稳定为ampa，以a+0.3mpa的压力注水后，压力能够维持在a+0.25～a+0.3mpa之间的第一压力区间；

12、所述第二类水幕钻孔或所述第二数据集对应的所述单孔注水压力的变化数据特点为：钻孔充水阶段的压力至0.3mpa，停止注水后压力稳定为ampa,以a+0.3mpa的压力注水后，压力能够维持在a-0.05mpa～a+0.05mpa之间的第二压力区间；

13、所述第三类水幕钻孔或所述第三数据集对应的所述单孔注水压力的变化数据特点为：钻孔充水阶段的压力至0.3mpa，停止注水后压力稳定为ampa,以a+0.3mpa的压力注水后压力不满足所述第一压力区间和所述第二压力区间。

14、更进一步的，在步骤400中，采用图像对比技术将各拟布设的水幕钻孔的瞬变电磁图像与各已建洞库的各水幕钻孔的瞬变电磁图像进行比对；

15、得到各拟布设的水幕钻孔对应的水幕钻孔类型为所述第一类水幕钻孔、所述第二类水幕钻孔或所述第三类水幕钻孔；和/或

16、得到各拟布设的水幕钻孔对应的数据集为所述第一数据集、所述第二数据集或所述第三数据集。

17、更进一步的，在步骤500中，对各拟布设的水幕钻孔根据其对应的水幕钻孔类型或对应的数据集的特点对应进行处理；

18、所述第一类水幕钻孔或所述第一数据集的水幕钻孔采取取消水幕钻孔设置的处理；

19、所述第二类水幕钻孔或所述第二数据集的水幕钻孔采取设置注浆孔的处理；

20、所述第三类水幕钻孔或所述第三数据集的水幕钻孔采取保留水幕钻孔设置的处理。

21、更进一步的，所述注浆孔的设置范围为以所述注浆孔的圆心为中心，以5～15m为半径的范围内设置；和/或

22、所述注浆孔的深度为80～120m。

23、进一步的，所述图像对比技术是将待比对的两个所述瞬变电磁图像的每一像素点的像素之和作为判断比对相似度的标准，当两个所述瞬变电磁图像之间的像素之和相差在10％的范围内时，认为两个所述瞬变电磁图像所对应的两个所述水幕钻孔属于同一类水幕钻孔或属于同一数据集。

24、进一步的，步骤200为，对已建洞库的水幕巷道进行瞬变电磁实验得到整个瞬变电磁图像，在所述整个瞬变电磁图像中截取每一个所述水幕钻孔的特征区域的瞬变电磁图像为各所述水幕钻孔对应的瞬变电磁图像；

25、步骤300包括：对新建洞库的水幕巷道进行瞬变电磁实验得到整个瞬变电磁图像，在所述整个瞬变电磁图像中截取各拟布设的水幕钻孔的特征区域的瞬变电磁图像为各拟布设的水幕钻孔对应的瞬变电磁图像。

26、更进一步的，截取的所述特征区域为以所述水幕钻孔为中心线，宽度为15～25m，长度为80～120m的条形区域。

27、现有技术的水幕钻孔布设通过采用的等间距布设方式，与现有技术相比，本技术提供的地下水封洞库的水幕钻孔布设方法，在已建洞库附近进行扩建，由于已建洞库和在其附近扩建的新建洞库的地质条件的相似性，利用已建洞库水幕系统的相关试验结果有效的指导新建洞库水幕钻孔的布设。先通过压力注水试验(如单孔注水试验)获知已建洞库各水幕钻孔的注水压力变化特点，并对应将各水幕钻孔进行水幕钻孔类型分类；再通过已建洞库的各水幕钻孔和等间距布设水幕钻孔的新建洞库拟布设方案的各拟布设的水幕钻孔二者的同范围特征区域的瞬变电磁图像的对比，得到各拟布设的水幕钻孔对应的水幕钻孔类型，再将各拟布设的水幕钻孔根据其对应的水幕钻孔类型进行对应取消水幕钻孔、设置注浆孔或保留水幕钻孔的处理，形成最终的新建洞库的水幕钻孔的合理布设方案。本技术得到的新建洞库的水幕钻孔的合理布设方案根据新建洞库的地质注水压力条件特征对应原等间距布设的位置对应采取不布设水幕钻孔、正常设置水幕钻孔或设置注浆孔降低该区域整体渗透性的合理布设处理，不只使水幕钻孔布设更合理，还节省了设置水幕钻孔的数量，节约了新建洞库的投资成本，同时又有利于新建洞库的安全运营。