奥灰岩溶含水层浆液扩散范围检测方法

技术领域

本发明涉及矿井水害防治技术领域，尤其涉及一种奥灰岩溶含水层浆液扩散范围检测方法。

背景技术

近年来，随着煤炭开采深度的逐渐加大，其面临林的水文地质条件更为复杂，隐伏构造的探查和治理难度明显提升，深部开采受奥灰岩溶水害威胁更为严峻，高承压水上开采面临的突水灾害问题越来越严重。煤层带压开采地面定向钻区域治理技术是近年来兴起的一种水害治理新技术，其主要针对煤层底板含水层进行注浆加固改造，封堵导水通道，具有一次性治理区域面积大、施工效率高、注浆效果好、成本相对低的优点。该技术在地面施工定向水平多分支钻孔，对煤层底板选定的目标地层进行注浆改造，封堵煤层与目标含水层间的导水通道，改造目标含水层，增强隔水层阻水能力，从而实现底板水害的有效防治。

奥灰岩溶含水层注浆治理效果的关键在于水平分支孔间距的设定，其由区域浆液扩散范围决定。水平分支孔间距的设计不宜过大或过小。若分支孔间距过大，而浆液扩散范围有限，会留下大量未注浆改造的空白区、薄弱区域，存在遗留未充填的导水通道或者加固隔水层厚度不够，导致治理工程效果大打折扣，严重威胁矿井安全；若分支孔间距过小，则一方面造成工程量的大大增加，加大了钻探量，另一方面严重制约工期，降低经济性，造成人力、物力和时间的浪费。因此，奥灰岩溶含水层浆液扩散范围检测对于地面区域治理工程的高效高质量实施具有重要意义。

目前，煤层底板奥灰岩溶含水层注浆改造过程中，浆液扩散范围的选取大多根据现场工程实践的经验确定，或者利用示踪剂测试方法、室内浆液扩散模拟实验方法等获取。然而，根据现场工程实践的经验确定方法，其准确性往往存在较大误差；示踪剂测试方法需要大量示踪剂，成本高，检测结果的准确性不高，还会存在污染地下水的隐患；室内浆液扩散模拟实验方法，因实际地质条件相对复杂，并且受限于室内有限条件，操作流程过于复杂繁琐。

发明内容

本发明提供一种奥灰岩溶含水层浆液扩散范围检测方法，用以解决现有技术中浆液扩散范围检测存在检测结果误差大、成本高、污染水环境以及操作复杂的缺陷。

本发明提供一种奥灰岩溶含水层浆液扩散范围检测方法，包括：

在目标治理区域中的奥灰岩溶含水层布置一条注浆试验分支钻孔，以所述注浆试验分支钻孔为基准，按照第一间距在所述注浆试验分支钻孔的水平方向上对称布置偶数条取样试验分支钻孔，并以所述注浆试验分支钻孔为基线，按照第二间距在所述注浆试验分支钻孔的垂直方向的下部布置多条取样试验分支钻孔；

在对所述注浆试验分支钻孔中的注浆位置完成注浆作业后，采集各个所述取样试验分支钻孔的目标取样区间中的岩屑，以对各个所述岩屑进行矿物分析；所述目标取样区间是基于所述注浆位置设定的；

根据统计采集的岩屑中包含目标矿物的岩屑的数量和位置，确定所述奥灰岩溶含水层进行注浆作业后的浆液扩散范围；所述目标矿物是通过将所述奥灰岩溶含水层的岩屑样品与所述目标治理区域所用的注浆材料结石体进行矿物对比分析确定的。

根据本发明提供的一种奥灰岩溶含水层浆液扩散范围检测方法，所述注浆试验分支钻孔贯穿所述奥灰岩溶含水层中的完整岩层段区域和构造岩层段区域；所述注浆位置包括所述完整岩层段区域中的第一注浆位置和所述构造岩层段区域中的第二注浆位置。

根据本发明提供的一种奥灰岩溶含水层浆液扩散范围检测方法，所述根据统计采集的岩屑中包含目标矿物的岩屑的数量和位置，确定所述奥灰岩溶含水层进行注浆作业后的浆液扩散范围，包括：

根据统计所述完整岩层段区域和所述构造岩层段区域水平方向上各个所述取样试验分支钻孔中包含所述目标矿物的岩屑的数量，确定所述奥灰岩溶含水层进行注浆作业后在水平方向上的第一浆液扩散范围；

根据统计所述完整岩层段区域和所述构造岩层段区域垂直方向上各个所述取样试验分支钻孔中包含所述目标矿物的岩屑的数量，确定所述奥灰岩溶含水层进行注浆作业后在垂直方向上的第二浆液扩散范围；

根据所述第一浆液扩散范围和所述第二浆液扩散范围，确定所述奥灰岩溶含水层进行注浆作业后的浆液扩散范围。

根据本发明提供的一种奥灰岩溶含水层浆液扩散范围检测方法，所述第一间距包括第一子间距和第二子间距；所述偶数条取样试验分支钻孔包括第一取样试验分支钻孔、第二取样试验分支钻孔、第三取样试验分支钻孔和第四取样试验分支钻孔；以所述注浆试验分支钻孔为基线，按照第一间距在所述注浆试验分支钻孔的水平方向上对称布置偶数条取样试验分支钻孔，包括：

以所述注浆试验分支钻孔为基线，按照第一子间距在所述注浆试验分支钻孔的水平方向上对称布置所述第一取样试验分支钻孔和所述第二取样试验分支钻孔，并按照第二子间距在所述注浆试验分支钻孔的水平方向上对称布置所述第三取样试验分支钻孔和所述第四取样试验分支钻孔；所述第一子间距的取值范围为20米至25米；所述第二子间距的取值范围为45米至55米。

根据本发明提供的一种奥灰岩溶含水层浆液扩散范围检测方法，所述采集各个所述取样试验分支钻孔的目标取样区间中的岩屑，包括：

根据所述第一注浆位置，分别确定所述第一取样试验分支钻孔、所述第二取样试验分支钻孔、所述第三取样试验分支钻孔和所述第四取样试验分支钻孔中所述完整岩层段区域的第一取样区间；

根据所述第二注浆位置，分别确定所述第一取样试验分支钻孔、所述第二取样试验分支钻孔、所述第三取样试验分支钻孔和所述第四取样试验分支钻孔中所述构造岩层段区域的第二取样区间；

按照预设取样间隔，采集所述第一取样试验分支钻孔中所述第一取样区间和所述第二取样区间中的岩屑，并采集所述第二取样试验分支钻孔中所述第一取样区间和所述第二取样区间中的岩屑；

在确定第一数量和第二数量均超过预设数量阈值的情况下，按照所述预设取样间隔，采集所述第三取样试验分支钻孔和所述第四取样试验分支钻孔中所述第一取样区间的岩屑，否则，不对所述第三取样试验分支钻孔和所述第四取样试验分支钻孔中所述第一取样区间的岩屑进行采集；

所述第一数量为所述第一取样试验分支钻孔的第一取样区间中采集到包含所述目标矿物的岩屑的数量；所述第二数量为所述第二取样试验分支钻孔的第一取样区间中采集到包含所述目标矿物的岩屑的数量；

在确定第三数量和第四数量均超过所述预设数量阈值的情况下，按照所述预设取样间隔，采集所述第三取样试验分支钻孔和所述第四取样试验分支钻孔中所述第二取样区间的岩屑，否则，不对所述第三取样试验分支钻孔和所述第四取样试验分支钻孔中所述第二取样区间的岩屑进行采集；

所述第三数量为所述第一取样试验分支钻孔的第二取样区间中采集到包含所述目标矿物的岩屑的数量；所述第四数量为所述第二取样试验分支钻孔的第二取样区间中采集到包含所述目标矿物的岩屑的数量；

所述目标取样区间包括所述第一取样区间和所述第二取样区间。

根据本发明提供的一种奥灰岩溶含水层浆液扩散范围检测方法，所述根据统计所述完整岩层段区域和所述构造岩层段区域水平方向上各个所述取样试验分支钻孔中包含所述目标矿物的岩屑的数量，确定所述奥灰岩溶含水层进行注浆作业后在水平方向上的第一浆液扩散范围，包括：

在确定所述第一数量和所述第二数量均小于所述预设数量阈值的情况下，根据所述第一子间距，确定所述奥灰岩溶含水层进行注浆作业后在所述完整岩层段区域的水平方向上的浆液扩散范围；

或，在确定所述第一数量和所述第二数量均超过所述预设数量阈值，且第五数量和第六数量均小于所述预设数量阈值的情况下，基于所述第一子间距和所述第二子间距，确定所述奥灰岩溶含水层进行注浆作业后在所述完整岩层段区域的水平方向上的浆液扩散范围；

所述第五数量为所述第三取样试验分支钻孔的第一取样区间中采集到包含所述目标矿物的岩屑的数量；所述第六数量为所述第四取样试验分支钻孔的第一取样区间中采集到包含所述目标矿物的岩屑的数量；

在确定所述第三数量和所述第四数量均小于所述预设数量阈值的情况下，根据所述第一子间距，确定所述奥灰岩溶含水层进行注浆作业后在所述构造岩层段区域的水平方向上的浆液扩散范围；

或，在确定所述第三数量和所述第四数量均超过所述预设数量阈值，且第七数量和第八数量均小于所述预设数量阈值的情况下，基于所述第一子间距和所述第二子间距，确定所述奥灰岩溶含水层进行注浆作业后在所述构造岩层段区域的水平方向上的浆液扩散范围；

所述第七数量为所述第三取样试验分支钻孔的第二取样区间中采集到包含所述目标矿物的岩屑的数量；所述第八数量为所述第四取样试验分支钻孔的第二取样区间中采集到包含所述目标矿物的岩屑的数量；

所述第一浆液扩散范围包括所述奥灰岩溶含水层进行注浆作业后在所述构造岩层段区域的水平方向上的浆液扩散范围和所述奥灰岩溶含水层进行注浆作业后在所述构造岩层段区域的水平方向上的浆液扩散范围。

根据本发明提供的一种奥灰岩溶含水层浆液扩散范围检测方法，所述第二间距包括第三子间距和第四子间距；所述多条取样试验分支钻孔包括第五取样试验分支钻孔和第六取样试验分支钻孔；所述多条取样试验分支钻孔以所述注浆试验分支钻孔为基线，按照第二间距在所述注浆试验分支钻孔的垂直方向的下部布置多条取样试验分支钻孔，包括：

以所述注浆试验分支钻孔为基线，按照第三子间距在所述注浆试验分支钻孔的垂直方向上布置所述第五取样试验分支钻孔，并按照第四子间距在所述注浆试验分支钻孔的垂直方向上布置所述第六取样试验分支钻孔；所述第三子间距的取值范围为15米至20米；所述第四子间距的取值范围为35米至45米。

根据本发明提供的一种奥灰岩溶含水层浆液扩散范围检测方法，所述采集各个所述取样试验分支钻孔的目标取样区间中的岩屑，包括：

根据所述第一注浆位置，分别确定所述第五取样试验分支钻孔和所述第六取样试验分支钻孔中所述完整岩层段区域的第三取样区间；

根据所述第二注浆位置，分别确定所述第五取样试验分支钻孔和所述第六取样试验分支钻孔中所述构造岩层段区域的第四取样区间；

按照预设取样间隔，采集所述第五取样试验分支钻孔中所述第三取样区间和所述第四取样区间中的岩屑；

在确定第九数量超过预设数量阈值的情况下，按照所述预设取样间隔，采集所述第六取样试验分支钻孔中所述第三取样区间的岩屑，否则，不对所述第六取样试验分支钻孔中所述第三取样区间的岩屑进行采集；所述第九数量为所述第五取样试验分支钻孔的第三取样区间中采集到包含所述目标矿物的岩屑的数量；

在确定第十数量超过所述预设数量阈值的情况下，按照所述预设取样间隔，采集所述第六取样试验分支钻孔中所述第四取样区间的岩屑，否则，不对所述第六取样试验分支钻孔中所述第四取样区间的岩屑进行采集；所述第十数量为所述第五取样试验分支钻孔的第四取样区间中采集到包含所述目标矿物的岩屑的数量；

所述目标取样区间包括所述第三取样区间和所述第四取样区间。

根据本发明提供的一种奥灰岩溶含水层浆液扩散范围检测方法，根据统计所述完整岩层段区域和所述构造岩层段区域垂直方向上各个所述取样试验分支钻孔中包含所述目标矿物的岩屑的数量，确定所述奥灰岩溶含水层进行注浆作业后在垂直方向上的第二浆液扩散范围，包括：

在确定所述第九数量小于所述预设数量阈值的情况下，根据所述第三子间距，确定所述奥灰岩溶含水层进行注浆作业后在所述完整岩层段区域的垂直方向上的浆液扩散范围；

或，在确定所述第九数量超过所述预设数量阈值，且第十一数量小于所述预设数量阈值的情况下，基于所述第三子间距和所述第四子间距，确定所述奥灰岩溶含水层进行注浆作业后在所述完整岩层段区域的垂直方向上的浆液扩散范围；

所述第十一数量为所述第六取样试验分支钻孔的第三取样区间中采集到包含所述目标矿物的岩屑的数量；

在确定所述第十数量小于所述预设数量阈值的情况下，根据所述第三子间距，确定所述奥灰岩溶含水层进行注浆作业后在所述构造岩层段区域的垂直方向上的浆液扩散范围；

或，在确定所述第十数量超过所述预设数量阈值，且第十二数量小于所述预设数量阈值的情况下，基于所述第三子间距和所述第四子间距，确定所述奥灰岩溶含水层进行注浆作业后在所述构造岩层段区域的垂直方向上的浆液扩散范围；

所述第十二数量为所述第六取样试验分支钻孔的第四取样区间中采集到包含所述目标矿物的岩屑的数量；

所述第二浆液扩散范围包括所述奥灰岩溶含水层进行注浆作业后在所述构造岩层段区域的垂直方向上的浆液扩散范围和所述奥灰岩溶含水层进行注浆作业后在所述构造岩层段区域的垂直方向上的浆液扩散范围。

根据本发明提供的一种奥灰岩溶含水层浆液扩散范围检测方法，所述目标治理区域所用的注浆材料为水泥基浆液，所述水泥基浆液为密度处于1.2kg/L～1.3kg/L范围的中低密度稀浆；

所述注浆作业中的注浆结束标准为注浆泵的泵量达到目标泵量范围，且注浆总压满足目标压力条件，且所述注浆总压稳定的时间达到目标时间范围；所述目标压力条件是基于受注含水层的最大静水压力确定的。

本发明提供的奥灰岩溶含水层浆液扩散范围检测方法，通过采用“探-注-测”一体化的方法进行治理区域不同构造条件下浆液扩散范围的测试，先探测用于区分现场实际地质条件下奥灰岩溶含水层岩屑样品与注浆材料结石体的目标矿物，再以目标矿物作为示踪对象，在注浆试验分支钻孔中完成注浆作业后，检测周围布置的试验分支钻孔中的返排岩屑，通过检测包含目标矿物的岩屑的数量和位置，确定奥灰岩溶含水层浆液扩散范围，在测试分析的同时完成了对治理区域内测试分支孔所覆盖地层的注浆加固治理，治理现场无需进行其他的准备和实施工作，一方面节省了成本，另一方面节省了测试时间，提高了经济性和时效性，同时也有效提升了检测结果的准确性，不会存在环境污染的隐患，操作实施过程简单，为地面区域治理过程中，不同地质条件下分支孔合理设计提供了新的方法，为地面区域治理的高质量实施提供了降本增效的新手段。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的奥灰岩溶含水层浆液扩散范围检测方法的流程示意图；

图2是本发明提供的奥灰岩溶含水层浆液扩散范围检测方法中分支钻孔平面布置示意图之一；

图3是本发明提供的奥灰岩溶含水层浆液扩散范围检测方法中分支钻孔垂向分层布置示意图之一；

图4是本发明提供的奥灰岩溶含水层浆液扩散范围检测方法中分支钻孔平面布置示意图之二；

图5是本发明提供的奥灰岩溶含水层浆液扩散范围检测方法中分支钻孔垂向分层布置示意图之二。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合图1-图5描述本发明的奥灰岩溶含水层浆液扩散范围检测方法。

图1是本发明提供的奥灰岩溶含水层浆液扩散范围检测方法的流程示意图，如图1所示，包括：步骤110、步骤120和步骤130。

步骤110，在目标治理区域中的奥灰岩溶含水层布置一条注浆试验分支钻孔，以注浆试验分支钻孔为基准，按照第一间距在注浆试验分支钻孔的水平方向上对称布置偶数条取样试验分支钻孔，并以注浆试验分支钻孔为基线，按照第二间距在注浆试验分支钻孔的垂直方向的下部布置多条取样试验分支钻孔；

步骤120，在对注浆试验分支钻孔中的注浆位置完成注浆作业后，采集各个取样试验分支钻孔的目标取样区间中的岩屑，以对各个岩屑进行矿物分析；目标取样区间是基于注浆位置设定的；

步骤130，根据统计采集的岩屑中包含目标矿物的岩屑的数量和位置，确定奥灰岩溶含水层进行注浆作业后的浆液扩散范围；目标矿物是通过将奥灰岩溶含水层的岩屑样品与目标治理区域所用的注浆材料结石体进行矿物对比分析确定的。

具体地，本发明实施例所描述的目标治理区域指的是需要实施注浆治理形成一定厚度隔水层的地质区域。在本实施例中，可以通过预设的水平分支钻孔钻进目标治理区域中的奥灰岩溶含水层。

本发明实施例所描述的第一间距指的是在注浆试验分支钻孔的水平方向上对称布置偶数条取样试验分支钻孔，各取样试验分支钻孔与注浆试验分支钻孔之间的水平间距。其中，注浆试验分支钻孔指的是用于注浆作业试验的定向分支钻孔，取样试验分支钻孔指的是用于采集奥灰岩溶含水层的岩屑样品的定向分支钻孔。

本发明实施例所描述的第二间距指的是注浆试验分支钻孔的垂直方向的下部布置多条取样试验分支钻孔，各取样试验分支钻孔与注浆试验分支钻孔之间的垂直间距。

本发明实施例所描述的目标取样区间是基于注浆位置设定的。如确定注浆试验分支钻孔中的注浆位置，根据注浆扩散方向，在各个取样试验分支钻孔中设定好的取样区间。

需要说明的是，在本发明的实施例中，首先需要确定目标矿物。目标矿物是通过将现场实际地质条件下奥灰岩溶含水层的岩屑样品与目标治理区域所用的注浆材料结石体进行矿物对比分析确定的，其是用于区分奥灰岩溶含水层的岩屑样品与注浆材料结石体的矿物。如注浆材料采用水泥基浆液，可确认所注水泥基浆液结石体所独有的目标矿物氢氧化钙。此外，注浆材料也可以为其他注浆材料，比如黏土水泥浆、粉煤灰水泥浆等，只要找出可用于辨别浆液材料与目标地质层段岩屑之间的矿物成分的目标矿物即可。

更具体地，通过定向钻分支钻孔采集目标治理区域目标地质层段奥灰岩层的岩屑，并取注浆治理所用的水泥基浆液结石体分别进行矿物成分分析测试，通过分析二者之间矿物成分差异，确定辨别二者的目标矿物。

可选地，注浆试验分支钻孔贯穿奥灰岩溶含水层中的完整岩层段区域和构造岩层段区域；注浆位置包括完整岩层段区域中的第一注浆位置和构造岩层段区域中的第二注浆位置。由此，目标治理区域目标地质层段可以是完整岩层段和构造岩层段。同时可以理解的是，各条取样试验分支钻孔也均会贯穿奥灰岩溶含水层中的完整岩层段区域和构造岩层段区域。

本发明实施例方法，通过考虑完整岩层段区域和构造岩层段区域，对典型不同岩层段区域的浆液扩散范围进行分析，有助于增加本发明提供的奥灰岩溶含水层浆液扩散范围检测方法的适用性。

需要说明的是，构造岩层段指的是奥灰岩溶含水层中地层破碎程度大，含有断层、裂隙等地层发育构造的岩层段；完整岩层段指的是奥灰岩溶含水层中地层破碎程度较小、断层少甚至无断层、整体岩层相对完整的岩层段。

还需要说明的是，由于定向钻水平分支孔多为裸孔段，取芯难度大，因此以分支孔钻进过程中返排岩屑来代表目标地质层段不同井深位置处的岩性情况。以目标治理区域所用的注浆材料如水泥基注浆材料本身作为示踪媒介，通过分析注浆材料结石体与目标地质层段地层岩性之间的矿物成分差异，确定注浆材料结石体自身独有的矿物成分。通过这种方法对注浆分支周围的其余分支返排岩屑进行分析化验，识别是否含有目标矿物来确定浆液的扩散情况。

进一步地，通过对目标治理区域奥灰含水层的返排岩屑以及目标治理区域所用注浆材料(水泥基浆液)结石体，采用矿物成分分析测试，如可以采用基于X射线衍射(X-RayDiffraction，XRD)分析方法，对比二者矿物成分差异，如可以确定辨别所注水泥基浆液结石体所独有的目标矿物氢氧化钙，即可通过分析注浆试验分支孔周边取样分支的返排岩屑中是否含有氢氧化钙，以及其数量及分布范围来获取奥灰岩溶含水层的浆液扩散的情况。

进一步地，步骤110中，在目标治理区域中的奥灰岩溶含水层布置一条注浆试验分支钻孔，以注浆试验分支钻孔为基准，按照第一间距在注浆试验分支钻孔的水平方向上对称布置偶数条取样试验分支钻孔。其中，偶数条取样试验分支钻孔的数量可以根据实际施工需求进行适应性选择，如可以取值为4、6等。

可选地，第一间距包括第一子间距和第二子间距；偶数条取样试验分支钻孔包括第一取样试验分支钻孔、第二取样试验分支钻孔、第三取样试验分支钻孔和第四取样试验分支钻孔；以注浆试验分支钻孔为基线，按照第一间距在注浆试验分支钻孔的水平方向上对称布置偶数条取样试验分支钻孔，包括：

以注浆试验分支钻孔为基线，按照第一子间距在注浆试验分支钻孔的水平方向上对称布置第一取样试验分支钻孔和第二取样试验分支钻孔，并按照第二子间距在注浆试验分支钻孔的水平方向上对称布置第三取样试验分支钻孔和第四取样试验分支钻孔；第一子间距的取值范围为20米至25米；第二子间距的取值范围为45米至55米。

图2是本发明提供的奥灰岩溶含水层浆液扩散范围检测方法中分支钻孔平面布置示意图之一，如图2所示，在目标治理区域中的奥灰岩溶含水层水平方向上布置一组五条定向分支钻孔，包括注浆试验分支钻孔①、第一取样试验分支钻孔②、第二取样试验分支钻孔③、第三取样试验分支钻孔④和第四取样试验分支钻孔⑤。该组定向分支钻孔穿越奥灰岩溶含水层中的完整岩层段区域和构造岩层段区域。按照“先中间后两侧”的分支孔施工顺序进行施工，其中最先施工的为中间的注浆试验分支钻孔，后续施工的为取样试验分支钻孔。该步骤主要形成目标治理区域内穿越完整岩层段和构造岩层段的定向分支钻孔的平面设计方案。

如图2所示，在目标治理区域内选定存在完整岩层段和构造岩层段的区域，在该区域布置一组五条定向分支钻孔。其中，注浆试验分支钻孔①两侧为近距离取样测试分支孔，即第一取样试验分支钻孔②、第二取样试验分支钻孔③，与注浆试验分支钻孔①的间距为第一子间距，可表示为R1；在第一取样试验分支钻孔②和第二取样试验分支钻孔③外侧布置远距离取样测试分支孔，即第三取样试验分支钻孔④和第四取样试验分支钻孔⑤，与近距离取样测试分支钻孔的距离可以为R2，也就是说，第三取样试验分支钻孔④和第四取样试验分支钻孔⑤与注浆试验分支钻孔①的间距为第二子间距，可以表示为R1+R2。

其中，可以选择R1

进一步地，步骤110中，以注浆试验分支钻孔为基线，按照第二间距在注浆试验分支钻孔的垂直方向的下部布置多条取样试验分支钻孔。其中，多条取样试验分支钻孔的数量可以根据实际施工需求，进行适应性选择，可以取值为2、3等。

本发明实施例方法，通过考虑注浆浆液在水平方向上的物理扩散规律，根据预设好的间距在注浆试验分支钻孔的水平方向上对称布置偶数条取样试验分支钻孔，按照“先中间后两侧”的分支孔施工顺序进行施工，为后续试验分支钻孔施工注浆作业后进行水平方向上浆液扩散范围检测提供试验地理场景，有利于提高浆液扩散范围检测的准确性和时效性。

可选地，第二间距包括第三子间距和第四子间距；多条取样试验分支钻孔包括第五取样试验分支钻孔和第六取样试验分支钻孔；多条取样试验分支钻孔以注浆试验分支钻孔为基线，按照第二间距在注浆试验分支钻孔的垂直方向的下部布置多条取样试验分支钻孔，包括：

以注浆试验分支钻孔为基线，按照第三子间距在注浆试验分支钻孔的垂直方向上布置第五取样试验分支钻孔，并按照第四子间距在注浆试验分支钻孔的垂直方向上布置第六取样试验分支钻孔；第三子间距的取值范围为15米至20米；第四子间距的取值范围为35米至45米。

可以理解的是，第三子间距可以与第一子间距取值相同，第四子间距可以与第一子间距取值相同。

由于断裂构造垂向上发育较深，因此浆液垂向上扩散的情况同样为一重要参数。为了获取区域完整岩层段和构造岩层段浆液垂向扩散范围，采用分层分支钻孔布置方式。

图3是本发明提供的奥灰岩溶含水层浆液扩散范围检测方法中分支钻孔垂向分层布置示意图之一，如图3所示，在目标治理区域中奥灰岩溶含水层垂直方向的下部布置一组三条定向分支钻孔，包括注浆试验分支钻孔①、第五取样试验分支钻孔⑥和第六取样试验分支钻孔⑦。

同样地，以注浆试验分支钻孔①为上部注浆孔，在其垂向方向的下部分别以第三子间距和第四子间距布设第五取样试验分支钻孔⑥和第六取样试验分支钻孔⑦。假设注浆试验分支钻孔①与第五取样试验分支钻孔⑥的距离表示为R1，第五取样试验分支钻孔⑥与第六取样试验分支钻孔⑦的距离表示为R2，则第三子间距为R1，第四子间距为R1+R2。同时，该组定向分支孔也穿越完整岩层段和构造岩层段区域。其中，最先施工的为上部的注浆试验分支钻孔①，后续分别施工第五取样试验分支钻孔⑥和第六取样试验分支钻孔⑦。该步骤主要形成治理区域内穿越完整岩层段和构造岩层段的定向分支钻孔的垂向设计方案。

本发明实施例方法，通过考虑注浆浆液在垂直方向上的物理扩散规律，根据预设好的间距在注浆试验分支钻孔的垂直方向的下部布置数条取样试验分支钻孔，按照“由近及远”的分支孔施工顺序进行施工，为后续试验分支钻孔施工注浆作业后进行垂直方向上浆液扩散范围检测提供试验地理场景，有利于提高浆液扩散范围检测的准确性和时效性。

进一步地，在步骤120中，在对注浆试验分支钻孔中的注浆位置完成注浆作业后，开始对各个取样试验分支钻孔的目标取样区间中的岩屑进行取样，以对各个岩屑进行矿物分析；目标取样区间是基于注浆位置设定的。

在该步骤中，目标治理区域所用的注浆材料可以为水泥基浆液，水泥基浆液为密度处于1.2kg/L～1.3kg/L范围的中低密度稀浆。

注浆作业中的注浆结束标准为注浆泵的泵量达到目标泵量范围，且注浆总压满足目标压力条件，且注浆总压稳定的时间达到目标时间范围；目标压力条件是基于受注含水层的最大静水压力确定的。

具体地，在本发明的实施例中，通过选取水泥基浆液，采用的注浆工艺为中低密度稀浆充分加固地层，中低密度稀浆将充注中远处细小裂缝，增大扩散范围。同时，可以设置目标泵量范围为35L/min以下，则注浆作业中的注浆结束判断标准：注浆泵的泵量达到35L/min以下，且注浆总压不小于受注含水层最大静水压力的2～3倍，且注浆总压稳定的时间达到30min以上。

本发明实施例方法，通过采用中低密度稀浆注浆工艺，严格执行注浆作业中的注浆结束标准，可以更充分加固地层，增大注浆浆液的扩散范围。

进一步地，在步骤130中，根据统计采集的岩屑中包含目标矿物的岩屑的数量和位置，确定奥灰岩溶含水层进行注浆作业后的浆液扩散范围。

在本发明的实施例中，根据统计采集的岩屑中包含目标矿物的岩屑的数量和位置，通过分析注浆试验分支钻孔周边取样试验分支钻孔的返排岩屑中是否含有氢氧化钙以及其数量和分布范围，如针对于奥灰岩溶含水层水平方向上的第一取样试验分支钻孔和第二取样试验分支钻孔中采集的岩屑，对采集的岩屑进行XRD测试分析，若检测出含有目标矿物的岩屑数据较少或者没有，则后续将不再第三取样试验分支钻孔和第四取样试验分支钻孔中对应区域进行取样测试分析。此时，可以根据第一子间距来最终确定下来奥灰岩溶含水层注浆浆液在水平方向上完整岩层段和构造岩层段区域的浆液扩散范围。

若检测出含有目标矿物的岩屑数据的数据点量较多，则考虑在远距取样分支孔，即第三取样试验分支钻孔和第四取样试验分支钻孔中对应区域进行取样测试分析。此时可以根据第一子间距和第二子间距来最终确定下来奥灰岩溶含水层注浆浆液在水平方向上完整岩层段和构造岩层段区域的浆液扩散范围。

同样地，针对于奥灰岩溶含水层垂直方向上的第五取样试验分支钻孔和第六取样试验分支钻孔中采集的岩屑，通过测试分析取样试验分支钻孔的返排岩屑中是否含有氢氧化钙以及其数量和分布范围，可以根据第三子间距和第四子间距来最终确定下来奥灰岩溶含水层注浆浆液在垂直方向上完整岩层段和构造岩层段区域的浆液扩散范围。

本发明实施例提供的奥灰岩溶含水层浆液扩散范围检测方法，通过采用“探-注-测”一体化的方法进行治理区域不同构造条件下浆液扩散范围的测试，先探测用于区分现场实际地质条件下奥灰岩溶含水层岩屑样品与注浆材料结石体的目标矿物，再以目标矿物作为示踪对象，在注浆试验分支钻孔中完成注浆作业后，检测周围布置的试验分支钻孔中的返排岩屑，通过检测包含目标矿物的岩屑的数量和位置，确定奥灰岩溶含水层浆液扩散范围，在测试分析的同时完成了对治理区域内测试分支孔所覆盖地层的注浆加固治理，治理现场无需进行其他的准备和实施工作，一方面节省了成本，另一方面节省了测试时间，提高了经济性和时效性，同时也有效提升了检测结果的准确性，不会存在环境污染的隐患，操作实施过程简单，为地面区域治理过程中，不同地质条件下分支孔合理设计提供了新的方法，为地面区域治理的高质量实施提供了降本增效的新手段。

可选地，在步骤120中，采集各个取样试验分支钻孔的目标取样区间中的岩屑，包括：

根据第一注浆位置，分别确定第一取样试验分支钻孔、第二取样试验分支钻孔、第三取样试验分支钻孔和第四取样试验分支钻孔中完整岩层段区域的第一取样区间；

根据第二注浆位置，分别确定第一取样试验分支钻孔、第二取样试验分支钻孔、第三取样试验分支钻孔和第四取样试验分支钻孔中构造岩层段区域的第二取样区间；

按照预设取样间隔，采集第一取样试验分支钻孔中第一取样区间和第二取样区间中的岩屑，并采集第二取样试验分支钻孔中第一取样区间和第二取样区间中的岩屑；

在确定第一数量和第二数量均超过预设数量阈值的情况下，按照预设取样间隔，采集第三取样试验分支钻孔和第四取样试验分支钻孔中第一取样区间的岩屑，否则，不对第三取样试验分支钻孔和第四取样试验分支钻孔中第一取样区间的岩屑进行采集；

第一数量为第一取样试验分支钻孔的第一取样区间中采集到包含目标矿物的岩屑的数量；第二数量为第二取样试验分支钻孔的第一取样区间中采集到包含目标矿物的岩屑的数量；

在确定第三数量和第四数量均超过预设数量阈值的情况下，按照预设取样间隔，采集第三取样试验分支钻孔和第四取样试验分支钻孔中第二取样区间的岩屑，否则，不对第三取样试验分支钻孔和第四取样试验分支钻孔中第二取样区间的岩屑进行采集；

第三数量为第一取样试验分支钻孔的第二取样区间中采集到包含目标矿物的岩屑的数量；第四数量为第二取样试验分支钻孔的第二取样区间中采集到包含目标矿物的岩屑的数量；

目标取样区间包括第一取样区间和第二取样区间。

具体地，本发明实施例所描述的第一注浆位置指的是注浆试验分支钻孔中在完整岩层段区域中的注浆位置。

本发明实施例所描述的第二注浆位置指的是注浆试验分支钻孔中在构造岩层段区域中的注浆位置。

本发明实施例所描述的预设取样间隔指的是在各个取样试验分支钻孔的目标取样区间中进行取样的预设距离间隔，如可以设置为4m，也就是说，在各个取样试验分支钻孔的目标取样区间中间隔4米取一次岩屑。

本发明实施例所描述的预设数量阈值具体可以根据取样区间的取样数量进行设定，如取值为取样区间的取样数量的80％。例如，取样区间的取样数量为15个，则预设数量阈值可以取值为12。

图4是本发明提供的奥灰岩溶含水层浆液扩散范围检测方法中分支钻孔平面布置示意图之二，如图4所示，在注浆结束后优先施工与注浆试验分支钻孔①相邻的第一取样试验分支钻孔②和第二取样试验分支钻孔③。以第一注浆位置L1和第二注浆位置L2为中心，第一取样试验分支钻孔②中在完整岩层段的第一取样区间，可以为(L1-50m，L1+50m)区间，以及第一取样试验分支钻孔②中在构造岩层段的第二取样区间，可以为(L2-60m，L2+60m)区间。间隔4m取样。在实际钻进过程中，可以每2m取样一次返排岩屑，为了保证样品的均匀性，每个测取样将4m内的两个原始岩屑样品分别取一部分混合为测试化验样品。

进一步地，通过对采集的岩屑样品进行XRD测试分析，在确定第一数量和第二数量均超过预设数量阈值的情况下，按照预设取样间隔，采集第三取样试验分支钻孔④和第四取样试验分支钻孔⑤中第一取样区间的岩屑，否则，不对第三取样试验分支钻孔和第四取样试验分支钻孔中第一取样区间的岩屑进行采集，具体来说，若检测出目标矿物氢氧化钙数据较少或者没有，确定第一数量和第二数量均不超过预设数量阈值，则后续将不再第三取样试验分支钻孔④和第四取样试验分支钻孔⑤对应取样区间进行取样测试分析。

若第一取样试验分支钻孔②和第二取样试验分支钻孔③各取样区间的样品中检测出了目标矿物氢氧化钙，且数据点量较多，确定第一数量和第二数量均超过预设数量阈值，则考虑在远距取样分支孔即第三取样试验分支钻孔④和第四取样试验分支钻孔⑤对应取样区间进行取样测试分析。

同样地，按照上述施工方法，在确定第三数量和第四数量均超过预设数量阈值的情况下，按照预设取样间隔，采集第三取样试验分支钻孔④和第四取样试验分支钻孔⑤中第二取样区间的岩屑，否则，不对第三取样试验分支钻孔④和第四取样试验分支钻孔⑤中第二取样区间的岩屑进行采集。

继续参照图4，在完成第一取样试验分支钻孔②和第二取样试验分支钻孔③的岩屑取样化验后，再对第三取样试验分支钻孔④和第四取样试验分支钻孔⑤进行施工，同样以第一注浆位置L1和第二注浆位置L2为中心，第三取样试验分支钻孔④中在完整岩层段的第一取样区间，可以为(L1-40m，L1+40m)区间，以及第三取样试验分支钻孔④中在构造岩层段的第二取样区间，可以为(L2-50m,L2+50m)区间。同样地，取样间隔和方式与取样试验分支钻孔②和③的方式一样。完成样品采集后对各样品进行XRD测试分析，统计测得目标矿物如氢氧化钙的数量和位置。通过对所有测试结果的分析，最终确定下来水泥基浆液在完整岩层段和构造岩层段的浆液扩散范围。

本发明实施例的方法，通过按照“由近及远”顺序施工取样，基于检测近距离的取样试验分支钻孔中的岩屑样品，确定远距离的取样试验分支钻孔的施工，施工过程简便，有利于提高奥灰岩溶含水层水平方向上浆液扩散范围检测的施工效率。

可选地，在步骤120中，采集各个取样试验分支钻孔的目标取样区间中的岩屑，还包括：

根据第一注浆位置，分别确定第五取样试验分支钻孔和第六取样试验分支钻孔中完整岩层段区域的第三取样区间；

根据第二注浆位置，分别确定第五取样试验分支钻孔和第六取样试验分支钻孔中构造岩层段区域的第四取样区间；

按照预设取样间隔，采集第五取样试验分支钻孔中第三取样区间和第四取样区间中的岩屑；

在确定第九数量超过预设数量阈值的情况下，按照预设取样间隔，采集第六取样试验分支钻孔中第三取样区间的岩屑，否则，不对第六取样试验分支钻孔中第三取样区间的岩屑进行采集；第九数量为第五取样试验分支钻孔的第三取样区间中采集到包含目标矿物的岩屑的数量；

在确定第十数量超过预设数量阈值的情况下，按照预设取样间隔，采集第六取样试验分支钻孔中第四取样区间的岩屑，否则，不对第六取样试验分支钻孔中第四取样区间的岩屑进行采集；第十数量为第五取样试验分支钻孔的第四取样区间中采集到包含目标矿物的岩屑的数量；

目标取样区间包括第三取样区间和第四取样区间。

图5是本发明提供的奥灰岩溶含水层浆液扩散范围检测方法中分支钻孔垂向分层布置示意图之二，如图5所示，注浆试验分支钻孔①的垂直方向上，在注浆结束后优先施工与注浆试验分支钻孔①相邻的第五取样试验分支钻孔⑥。以第一注浆位置L1和第二注浆位置L2为中心，第五取样试验分支钻孔⑥中在完整岩层段的第三取样区间，可以为(L1-50m，L1+50m)区间，以及第五取样试验分支钻孔⑥中在构造岩层段的第四取样区间，可以为(L2-60m，L2+60m)区间。同样地，在目标取样区间中间隔4m进行岩屑取样。

进一步地，通过对采集的岩屑样品进行XRD测试分析，在确定第九数量超过预设数量阈值的情况下，按照预设取样间隔，采集第六取样试验分支钻孔⑦中第三取样区间的岩屑，否则，不对第六取样试验分支钻孔⑦中第三取样区间的岩屑进行采集，具体来说，若检测出目标矿物氢氧化钙数据较少或者没有，确定第五取样试验分支钻孔⑥的第三取样区间中采集到包含目标矿物的岩屑的数量不超过预设数量阈值，则后续将不再第六取样试验分支钻孔⑦对应取样区间进行取样测试分析。

同样地，按照上述施工方法，在确定第十数量超过预设数量阈值的情况下，按照预设取样间隔，采集第六取样试验分支钻孔⑦中第四取样区间的岩屑，否则，不对第六取样试验分支钻孔⑦中第四取样区间的岩屑进行采集。

若第五取样试验分支钻孔⑥各取样区间的样品中检测出了目标矿物氢氧化钙，且数据点量较多，确定第九数量超过预设数量阈值，则考虑在远距取样分支孔即第六取样试验分支钻孔⑦对应取样区间进行取样测试分析。

继续参照图5，在完成第五取样试验分支钻孔⑥的岩屑取样化验后，再对第六取样试验分支钻孔⑦进行施工，同样以第一注浆位置L1和第二注浆位置L2为中心，第六取样试验分支钻孔⑦中在完整岩层段的第三取样区间，可以为(L1-40m，L1+40m)区间，以及第六取样试验分支钻孔⑦中在构造岩层段的第四取样区间，可以为(L2-50m,L2+50m)区间。同样地，取样间隔和方式与第五取样试验分支钻孔⑥的方式一样。完成样品采集后对各样品进行XRD测试分析，统计测得目标矿物如氢氧化钙的数量和位置。通过对所有测试结果的分析，最终确定下来水泥基浆液在完整岩层段和构造岩层段的垂直方向上的浆液扩散范围。

本发明实施例的方法，通过按照“由近及远”顺序施工取样，基于检测近距离的取样试验分支钻孔中的岩屑样品，确定远距离的取样试验分支钻孔的施工，施工过程简便，有利于提高奥灰岩溶含水层垂直方向上浆液扩散范围检测的施工效率。

可选地，在步骤130中，根据统计采集的岩屑中包含目标矿物的岩屑的数量和位置，确定奥灰岩溶含水层进行注浆作业后的浆液扩散范围，包括：

根据统计完整岩层段区域和构造岩层段区域水平方向上各个取样试验分支钻孔中包含目标矿物的岩屑的数量，确定奥灰岩溶含水层进行注浆作业后在水平方向上的第一浆液扩散范围；

根据统计完整岩层段区域和构造岩层段区域垂直方向上各个取样试验分支钻孔中包含目标矿物的岩屑的数量，确定奥灰岩溶含水层进行注浆作业后在垂直方向上的第二浆液扩散范围；

根据第一浆液扩散范围和第二浆液扩散范围，确定奥灰岩溶含水层进行注浆作业后的浆液扩散范围。

本发明实施例的方法，通过考虑奥灰岩溶含水层进行注浆作业后完整岩层段区域和构造岩层段区域在水平方向上及垂直方向上的浆液扩散范围，从多个方位来检测奥灰岩溶含水层中完整岩层段区域和构造岩层段区域的浆液扩散情况，有利于提高奥灰岩溶含水层浆液扩散范围检测的结果准确性。

可选地，根据统计完整岩层段区域和构造岩层段区域水平方向上各个取样试验分支钻孔中包含目标矿物的岩屑的数量，确定奥灰岩溶含水层进行注浆作业后在水平方向上的第一浆液扩散范围，包括：

在确定第一数量和第二数量均小于预设数量阈值的情况下，根据第一子间距，确定奥灰岩溶含水层进行注浆作业后在完整岩层段区域的水平方向上的浆液扩散范围；

或，在确定第一数量和第二数量均超过预设数量阈值，且第五数量和第六数量均小于预设数量阈值的情况下，基于第一子间距和第二子间距，确定奥灰岩溶含水层进行注浆作业后在完整岩层段区域的水平方向上的浆液扩散范围；

第五数量为第三取样试验分支钻孔的第一取样区间中采集到包含目标矿物的岩屑的数量；第六数量为第四取样试验分支钻孔的第一取样区间中采集到包含目标矿物的岩屑的数量；

在确定第三数量和第四数量均小于预设数量阈值的情况下，根据第一子间距，确定奥灰岩溶含水层进行注浆作业后在构造岩层段区域的水平方向上的浆液扩散范围；

或，在确定第三数量和第四数量均超过预设数量阈值，且第七数量和第八数量均小于预设数量阈值的情况下，基于第一子间距和第二子间距，确定奥灰岩溶含水层进行注浆作业后在构造岩层段区域的水平方向上的浆液扩散范围；

第七数量为第三取样试验分支钻孔的第二取样区间中采集到包含目标矿物的岩屑的数量；第八数量为第四取样试验分支钻孔的第二取样区间中采集到包含目标矿物的岩屑的数量；

第一浆液扩散范围包括奥灰岩溶含水层进行注浆作业后在构造岩层段区域的水平方向上的浆液扩散范围和奥灰岩溶含水层进行注浆作业后在构造岩层段区域的水平方向上的浆液扩散范围。

具体地，在本发明的实施例中，在确定第一数量和第二数量均小于预设数量阈值的情况下，根据第一子间距，确定奥灰岩溶含水层进行注浆作业后在完整岩层段区域的水平方向上的浆液扩散范围。继续参照图4，根据统计第一取样试验分支钻孔②的第一取样区间(L1-50m，L1+50m)中采集到包含目标矿物的岩屑的数量以及第二取样试验分支钻孔③的第一取样区间(L1-50m，L1+50m)中采集到包含目标矿物的岩屑的数量均小于预设数量阈值的情况下，根据第一子间距R1，确定奥灰岩溶含水层进行注浆作业后在完整岩层段区域的水平方向上的浆液扩散范围为(0，R1)。

若在确定第一数量和第二数量均超过预设数量阈值，且第五数量和第六数量，即第三取样试验分支钻孔④的第一取样区间(L1-40m，L1+40m)中采集到包含目标矿物的岩屑的数量，以及第四取样试验分支钻孔⑤的第一取样区间(L1-40m，L1+40m)中采集到包含目标矿物的岩屑的数量均小于预设数量阈值的情况下，基于第一子间距R1和第二子间距R1+R2，确定奥灰岩溶含水层进行注浆作业后在完整岩层段区域的水平方向上的浆液扩散范围为(R1，R1+R2)。

同样地，按照上述同样的方式，在确定第三数量和第四数量，即第一取样试验分支钻孔②的第二取样区间(L2-60m，L2+60m)中采集到包含目标矿物的岩屑的数量，以及第二取样试验分支钻孔③的第二取样区间(L2-60m，L2+60m)中采集到包含目标矿物的岩屑的数量均小于预设数量阈值的情况下，根据第一子间距R1，确定奥灰岩溶含水层进行注浆作业后在构造岩层段区域的水平方向上的浆液扩散范围(0，R1)。

在确定第三数量和第四数量均超过预设数量阈值，且第七数量和第八数量，即第三取样试验分支钻孔④的第二取样区间(L2-50m，L2+50m)中采集到包含目标矿物的岩屑的数量，以及第四取样试验分支钻孔⑤的第二取样区间(L2-50m，L2+50m)中采集到包含目标矿物的岩屑的数量均小于预设数量阈值的情况下，基于第一子间距R1和第二子间距R1+R2，确定奥灰岩溶含水层进行注浆作业后在构造岩层段区域的水平方向上的浆液扩散范围为(R1，R1+R2)。

因此，根据上述确定的奥灰岩溶含水层进行注浆作业后在构造岩层段区域的水平方向上的浆液扩散范围和奥灰岩溶含水层进行注浆作业后在构造岩层段区域的水平方向上的浆液扩散范围，可以确定奥灰岩溶含水层进行注浆作业后在水平方向上的第一浆液扩散范围。

本发明实施例的方法，通过对离注浆试验分支钻孔水平方向上的不同距离取样试验分支钻孔进行岩屑样品取样，对含有目标矿物的岩屑数量和位置进行分析，检测奥灰岩溶含水层水平方向上在完整岩层段和构造岩层段下的浆液扩散范围，可以提高奥灰岩溶含水层水平方向上不同地质条件下浆液扩散范围检测的准确性，同时，整个检测方法操作简单，节省了成本，提高了经济性和时效性。

可选地，根据统计完整岩层段区域和构造岩层段区域垂直方向上各个取样试验分支钻孔中包含目标矿物的岩屑的数量，确定奥灰岩溶含水层进行注浆作业后在垂直方向上的第二浆液扩散范围，包括：

在确定第九数量小于预设数量阈值的情况下，根据第三子间距，确定奥灰岩溶含水层进行注浆作业后在完整岩层段区域的垂直方向上的浆液扩散范围；

或，在确定第九数量超过预设数量阈值，且第十一数量小于预设数量阈值的情况下，基于第三子间距和第四子间距，确定奥灰岩溶含水层进行注浆作业后在完整岩层段区域的垂直方向上的浆液扩散范围；

第十一数量为第六取样试验分支钻孔的第三取样区间中采集到包含目标矿物的岩屑的数量；

在确定第十数量小于预设数量阈值的情况下，根据第三子间距，确定奥灰岩溶含水层进行注浆作业后在构造岩层段区域的垂直方向上的浆液扩散范围；

或，在确定第十数量超过预设数量阈值，且第十二数量小于预设数量阈值的情况下，基于第三子间距和第四子间距，确定奥灰岩溶含水层进行注浆作业后在构造岩层段区域的垂直方向上的浆液扩散范围；

第十二数量为第六取样试验分支钻孔的第四取样区间中采集到包含目标矿物的岩屑的数量；

第二浆液扩散范围包括奥灰岩溶含水层进行注浆作业后在构造岩层段区域的垂直方向上的浆液扩散范围和奥灰岩溶含水层进行注浆作业后在构造岩层段区域的垂直方向上的浆液扩散范围。

具体地，在本发明的实施例中，在确定第九数量即第五取样试验分支钻孔⑥的第三取样区间中采集到包含目标矿物的岩屑的数量小于预设数量阈值的情况下，根据第三子间距，确定奥灰岩溶含水层进行注浆作业后在完整岩层段区域的垂直方向上的浆液扩散范围。继续参照图5，根据统计第五取样试验分支钻孔⑥的第三取样区间(L1-50m，L1+50m)中采集到包含目标矿物的岩屑的数量小于预设数量阈值的情况下，根据第一子间距R1，确定奥灰岩溶含水层进行注浆作业后在完整岩层段区域的垂直方向上的浆液扩散范围为(0，R1)。

若在确定第九数量超过预设数量阈值，且第十一数量即第六取样试验分支钻孔⑦的第三取样区间(L1-40m，L1+40m)中采集到包含目标矿物的岩屑的数量小于预设数量阈值的情况下，基于第一子间距R1和第二子间距R1+R2，确定奥灰岩溶含水层进行注浆作业后在完整岩层段区域的垂直方向上的浆液扩散范围为(R1，R1+R2)。

同样地，按照上述同样的方式，在确定第十数量即第五取样试验分支钻孔⑥的第四取样区间(L2-60m，L2+60m)中采集到包含目标矿物的岩屑的数量小于预设数量阈值的情况下，根据第三子间距R1，确定奥灰岩溶含水层进行注浆作业后在构造岩层段区域的垂直方向上的浆液扩散范围(0，R1)。

在确定第十数量超过预设数量阈值，且第十二数量即第六取样试验分支钻孔⑦的第四取样区间(L2-50m，L2+50m)中采集到包含目标矿物的岩屑的数量均小于预设数量阈值的情况下，基于第三子间距R1和第四子间距R1+R2，确定奥灰岩溶含水层进行注浆作业后在构造岩层段区域的水平方向上的浆液扩散范围为(R1，R1+R2)。

因此，根据上述确定的奥灰岩溶含水层进行注浆作业后在构造岩层段区域的垂直方向上的浆液扩散范围和奥灰岩溶含水层进行注浆作业后在构造岩层段区域的垂直方向上的浆液扩散范围，可以确定奥灰岩溶含水层进行注浆作业后在垂直方向上的第二浆液扩散。

本发明实施例的方法，通过对离注浆试验分支钻孔垂直方向上的不同距离的取样试验分支钻孔进行岩屑样品取样，对含有目标矿物的岩屑数量和位置进行分析，检测奥灰岩溶含水层垂直方向上在完整岩层段和构造岩层段下的浆液扩散范围，可以提高奥灰岩溶含水层垂直方向上不同地质条件下浆液扩散范围检测的准确性，同时，整个检测方法操作简单，节省了成本，提高了经济性和时效性。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。