CN109184748A - 一种压力可控式注浆设备及其方法 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种压力可控式注浆设备及其方法。其中，一种压力可控式注浆设备，包括：注浆泵，其用于实现注浆料的远距离输送；注浆管，其与注浆泵相连；所述注浆管包括相互连通的注浆软管和深部间隔膜袋注浆花管；所述深部间隔膜袋注浆花管上安装有不同压力的压力阀，通过配置不同注浆压力，以开启不同的压力阀，实现不同深度的注浆。
Description
技术领域
本公开属于矿井工程领域，尤其涉及一种压力可控式注浆设备及其方法。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
随着煤炭资源及金属矿的开采，我国中东部煤矿及金属矿大部分进入深部开采，矿井开采过程中常揭露断层破碎带和含水层。巷道开挖后，原有的围岩弱结构面和裂隙进一步开展，尤其是巷道围岩深部破裂发育，给巷道支护带来极大地困难。同时，采矿过程中易发生突水事故，危及矿井安全。为安全采矿，出现了注浆加固和堵水技术。
发明人发现原有的注浆设备比较简单，主要由制浆装置和注浆装置组成，且由人工控制注浆。人工注浆时不能及时地根据地层参数调整注浆量和注浆压力等，导致不能连续注浆，影响注浆加固、堵水效果。且只能在钻孔设计深度范围内注浆，不能实现浅部到深部的注浆，导致工作量大，注浆效率低。
发明内容
根据本公开的一个或多个实施例的一个方面，提供了一种压力可控式注浆设备，其能够高效、快捷地进行深竖井注浆作业，提高注浆效率且降低施工成本。
本公开提供的一种压力可控式注浆设备，包括：
注浆泵，其用于实现注浆料的远距离输送；
注浆管，其与注浆泵相连；所述注浆管包括相互连通的注浆软管和深部间隔膜袋注浆花管；所述深部间隔膜袋注浆花管上安装有不同压力的压力阀，通过配置不同注浆压力，以开启不同的压力阀，实现不同深度的注浆。
在一个或多个实施例中，所述压力阀上安装有防液体回流机制，用于保证在阀体内浆液不稳定的情况下，浆液不回流。
在一个或多个实施例中，所述压力阀上安装有第一压力传感器，所述第一压力传感器用于监测压力阀处的注浆压力，所述第一压力传感器与第一控制器相连。
在一个或多个实施例中，所述第一控制器通过无线局域网与远程监控终端相连。
在一个或多个实施例中，所述注浆软管和深部间隔膜袋注浆花管采用可拆装的连接方式，用于加长注浆管，实现对深部围岩破碎区的注浆。
在一个或多个实施例中，所述注浆泵一端与从外部吸入浆液的吸浆管相连，另一端与输送浆液的出浆管相连，所述注浆管通过出浆管与注浆泵相连。
在一个或多个实施例中，所述出浆管上设置有第二压力传感器，所述第二压力传感器与第二控制器相连，所述第二控制器通过无线局域网与远程监控终端相连。
在一个或多个实施例中，所述出浆管上设置有流量传感器，所述流量传感器与第二控制器相连，所述第二控制器通过无线局域网与远程监控终端相连。
本公开还提供了一种基于压力可控式注浆设备的注浆方法。
本公开的一种基于压力可控式注浆设备的注浆方法，包括：
打设钻孔；
钻孔打设完毕后，在钻孔内充填封孔材料；
设置压力阀压力值，布置注浆管；
注浆管布置完成后，拔除钻杆壳；
通过设置不同注浆压力，不同的注浆压力可打开深部间隔膜袋注浆花管不同位置处的压力阀，从而实现不同深度的注浆。
在一个或多个实施例中，所述的注浆方法，还包括：
当第一压力传感器感测的注浆压力和第二压力传感器检测的注浆压力一致并达到预定值时，停止相应位置处的注浆。
与现有技术相比，本公开的有益效果是：
(1)本公开的一种压力可控式注浆设备，深部间隔膜袋注浆花管上安装有不同压力的压力阀，通过设置不同的注浆压力，实现不同深度的注浆，该注浆设备结构简单、使用方便，便于现场施工技术人员掌握，大大降低了注浆工艺的复杂度；
(2)本公开的一种压力可控式注浆设备，现场施工时可实现不同深度注浆，大大提高了施工效率和注浆范围；
(3)本公开的一种压力可控式注浆设备，实现了定压、定量和定时注浆，大大提高了精细化可控动态注浆程度。
附图说明
构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。
图1为本公开的一种压力可控式注浆设备的实施例结构示意图；
图2为压力阀示意图；
图3为本公开的深部间隔膜袋注浆花管的结构示意图；
图4为本公开的可控式注浆设备实施例的施工顺序示意图。
其中，1：压力表；2：注浆泵；3：注浆管；4：注浆管注浆范围；5：压力阀；6：深部间隔膜袋注浆花管。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
如图1所示，本公开提供的一种压力可控式注浆设备，包括：
注浆泵2，其用于实现注浆料的远距离输送；
注浆管3，其与注浆泵2相连；所述注浆管3包括相互连通的注浆软管和深部间隔膜袋注浆花管6；所述深部间隔膜袋注浆花管6上安装有不同压力的压力阀5，通过配置不同注浆压力，以开启不同的压力阀，实现不同深度的注浆。
具体地，注浆泵2设置在地面及深竖井内部，作为注浆压力站及注浆压力中继站。
在具体实施中，注浆泵2可为两个矿用混凝土泵，泵送动力强，可实现注浆料的远距离输送。
在具体实施中，深部间隔膜袋注浆花管6处安装的压力阀5，如图2所示，实际注浆中压力阀5的个数根据钻孔深度及深部间隔膜袋注浆花管6长度决定。
如图3所示，深部间隔膜袋注浆花管包括膜袋，所述膜袋与地层注浆花管和膜袋注浆管相连通。
在一个或多个实施例中，所述注浆泵一端与从外部吸入浆液的吸浆管相连，另一端与输送浆液的出浆管相连，所述注浆管通过出浆管与注浆泵相连。
具体地，吸浆管和出浆管为注浆软管。
在一个或多个实施例中，所述出浆管上设置有第二压力传感器，所述第二压力传感器与第二控制器相连，所述第二控制器通过无线局域网与远程监控终端相连。
其中，第二压力传感器可采用压力表1来实现。
在一个或多个实施例中，所述出浆管上设置有流量传感器，所述流量传感器与第二控制器相连，所述第二控制器通过无线局域网与远程监控终端相连。
具体地，流量传感器可采用流量计来实现。
在一个或多个实施例中，所述压力阀上安装有防液体回流机制，用于保证在阀体内浆液不稳定的情况下，浆液不回流。
在一个或多个实施例中，所述压力阀上安装有第一压力传感器，所述第一压力传感器用于监测压力阀处的注浆压力，所述第一压力传感器与第一控制器相连。
在一个或多个实施例中，所述第一控制器通过无线局域网与远程监控终端相连。
在一个或多个实施例中，所述注浆软管和深部间隔膜袋注浆花管采用可拆装的连接方式，用于加长注浆管，实现对深部围岩破碎区的注浆。
深部间隔膜袋注浆花管6与注浆软管采用可拆装的连接方式，便于在注浆完成后，深部间隔膜袋注浆花管6留在注浆孔底处，而注浆软管能够拆下来重复利用，降低注浆成本。
具体地，注浆软管和深部间隔膜袋注浆花管6通过螺纹连接在一起，保证注浆过程中的密实性。
需要说明的是，注浆软管和深部间隔膜袋注浆花管6也可通过其他拆装方式连接。
其中，注浆软管易于变形，具有较好的现场适应性。
如图3所示本公开的基于压力可控式注浆设备的具体实施例施工顺序为：
首先打设钻孔；
钻孔打设完毕后，在钻孔内充填封孔材料；
设置压力阀压力值，布置注浆管；
注浆管布置完成后，拔除钻杆壳；
然后通过设置不同注浆压力，打开不同的压力阀，实现不同深度的注浆，大大提高了注浆效率和注浆范围。
注浆前，根据施工现场条件及地层参数设置不同注浆压力，通过实时监测和显示这些参数，在注浆过程中，也可实时的调整这些参数。
不同的注浆压力可打开深部间隔膜袋注浆花管不同位置处的压力阀，从而实现不同深度的注浆。
当压力传感器感测的注浆压力和压力表显示的注浆压力一致并达到预定值时，可停止该位置处的注浆。
本公开实施例配置不同注浆压力，以开启不同压力阀，进而向对应区域的深部间隔膜袋注浆花管的膜袋内注浆，使膜袋打开，形成一个封闭的区域，提升的注浆压力，以实现不同深度同时注浆。
具体地，利用远程终端与地面注浆基站的通讯，来监测压力阀的压力大小。
本公开实施例的压力可控式注浆设备，能够有效对竖井及巷道破碎围岩进行加固，改善深部围岩的结构及其性能，实现不同深度的注浆，实现理想的渗透以及提高施工效率和注浆范围，为深部煤矿及金属矿的安全开采提供保障。
上述虽然结合附图对本公开的具体实施方式进行了描述，但并非对本公开保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本公开的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本公开的保护范围以内。
Claims (10)
1.一种压力可控式注浆设备，其特征在于，包括：
注浆泵，其用于实现注浆料的远距离输送；
注浆管，其与注浆泵相连；所述注浆管包括相互连通的注浆软管和深部间隔膜袋注浆花管；所述深部间隔膜袋注浆花管上安装有不同压力的压力阀，通过配置不同注浆压力，以开启不同的压力阀，实现不同深度的注浆。
2.如权利要求1所述的一种压力可控式注浆设备，其特征在于，所述压力阀上安装有防液体回流机制，用于保证在阀体内浆液不稳定的情况下，浆液不回流。
3.如权利要求1所述的一种压力可控式注浆设备，其特征在于，所述压力阀上安装有第一压力传感器，所述第一压力传感器用于监测压力阀处的注浆压力，所述第一压力传感器与第一控制器相连。
4.如权利要求3所述的一种压力可控式注浆设备，其特征在于，所述第一控制器通过无线局域网与远程监控终端相连。
5.如权利要求1所述的一种压力可控式注浆设备，其特征在于，所述注浆软管和深部间隔膜袋注浆花管采用可拆装的连接方式，用于加长注浆管，实现对深部围岩破碎区的注浆。
6.如权利要求1所述的一种压力可控式注浆设备，其特征在于，所述注浆泵一端与从外部吸入浆液的吸浆管相连，另一端与输送浆液的出浆管相连，所述注浆管通过出浆管与注浆泵相连。
7.如权利要求6所述的一种压力可控式注浆设备，其特征在于，所述出浆管上设置有第二压力传感器，所述第二压力传感器与第二控制器相连，所述第二控制器通过无线局域网与远程监控终端相连。
8.如权利要求6所述的一种压力可控式注浆设备，其特征在于，所述出浆管上设置有流量传感器，所述流量传感器与第二控制器相连，所述第二控制器通过无线局域网与远程监控终端相连。
9.一种基于如权利要求1-8中任一项所述的压力可控式注浆设备的施工方法，其特征在于，包括：
打设钻孔；
钻孔打设完毕后，在钻孔内充填封孔材料；
设置压力阀压力值，布置注浆管；
注浆管布置完成后，拔除钻杆壳；
通过设置不同注浆压力，不同的注浆压力可打开深部间隔膜袋注浆花管不同位置处的压力阀，从而实现不同深度的注浆。
10.如权利要求9所述的施工方法，其特征在于，还包括：
当第一压力传感器感测的注浆压力和第二压力传感器检测的注浆压力一致并达到预定值时，停止相应位置处的注浆。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111997687A (zh) * | 2020-08-07 | 2020-11-27 | 中煤科工集团西安研究院有限公司 | 一种采空区满管注浆及效果实时检测方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1992020902A1 (en) * | 1991-05-22 | 1992-11-26 | Ingvar Bogdanoff | A rock or concrete injection method and a device for performing the method |
| CN102268868A (zh) * | 2010-06-02 | 2011-12-07 | 中国京冶工程技术有限公司 | 重复自适应注浆***及施工方法 |
| CN102787602A (zh) * | 2012-08-31 | 2012-11-21 | 中国水利水电第七工程局成都水电建设工程有限公司 | 一种帷幕灌浆工艺 |
| CN206989413U (zh) * | 2017-07-26 | 2018-02-09 | 安徽建筑大学 | 一种空调机组远程监控*** |
| CN108221953A (zh) * | 2018-03-16 | 2018-06-29 | 沈阳建筑大学 | 一种可调压定向定层劈裂注浆袖阀管及注浆方法 |
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2018
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1992020902A1 (en) * | 1991-05-22 | 1992-11-26 | Ingvar Bogdanoff | A rock or concrete injection method and a device for performing the method |
| CN102268868A (zh) * | 2010-06-02 | 2011-12-07 | 中国京冶工程技术有限公司 | 重复自适应注浆***及施工方法 |
| CN102787602A (zh) * | 2012-08-31 | 2012-11-21 | 中国水利水电第七工程局成都水电建设工程有限公司 | 一种帷幕灌浆工艺 |
| CN206989413U (zh) * | 2017-07-26 | 2018-02-09 | 安徽建筑大学 | 一种空调机组远程监控*** |
| CN108221953A (zh) * | 2018-03-16 | 2018-06-29 | 沈阳建筑大学 | 一种可调压定向定层劈裂注浆袖阀管及注浆方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111997687A (zh) * | 2020-08-07 | 2020-11-27 | 中煤科工集团西安研究院有限公司 | 一种采空区满管注浆及效果实时检测方法 |
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