用于多层采空区注浆治理的装置和施工方法制造方法及图纸

本申请公开了一种用于多层采空区注浆治理的装置，包括依次连通的注浆管、第一封孔器、注浆管头和第二封孔器，所述注浆管头上分布有与外部连通的至少一个注浆孔，所述第一封孔器和第二封孔器的最大外径可变。本申请还公开了一种施工方法。采用本发明专利技术可对多层采空区进行“一次成孔、上行式分段注浆”，并可精准控制注浆位置，进行定点注浆，大大减少了钻孔工程量，缩短了工期，具备操作简便，成本低廉、经济效益高等特点，适用范围广泛，基本适用于所有采空区类注浆加固项目。

Device and construction method for grouting control in multilayer goaf

The present application discloses a device for grouting treatment of multi-layer goaf, which comprises a sequentially connected grouting pipe, a first sealing device, a grouting pipe head and a second sealing device. The grouting pipe head is provided with at least one grouting hole connected with the outside, and the maximum outer diameter of the first sealing device and the second sealing device is variable. The application also discloses a construction method. By adopting the present invention, the multi-layer goaf can be grouted by \one-time drilling and upward subsection grouting\, and the position of grouting can be accurately controlled and fixed-point grouting can be carried out, which greatly reduces the amount of drilling work, shortens the construction period, has the characteristics of simple operation, low cost and high economic benefit, and has a wide range of application, and is basically applicable to all kinds of goafs. Project of grouting reinforcement in goaf area.

【技术实现步骤摘要】
用于多层采空区注浆治理的装置和施工方法
本申请涉及一种施工装置，特别是涉及一种用于多层采空区注浆治理的装置和施工方法。
技术介绍
煤矿开发后的地区容易在地下留下采空区，而目前随着我国建设步伐的加快，可供利用土地资源日益减少，许多煤矿采空区逐渐被列为工业和民用建设场地，致使一些地区的公路、铁路、桥梁、隧道工程、商品房等建(构)筑物不得不建在采空区上或穿越采空区而建；而煤层的围岩情况一般都非常差，因此在此类区域施工时对施工工艺及方法要求极高。目前对采空区的地面处理方法主要有注浆法、开挖回填法、强夯法、跨越法、穿越法等。开挖回填法、强夯法、穿越法主要适用于埋深较浅的采空区；跨越法主要使用于处理巷道、井筒等范围较小的区域；注浆法应用范围较广，通过调整浆液配比及注浆工艺能适用于绝大多数采空区，在处理过程中需将影响其上部建构筑建设的所有采空范围进行充填。然而现有采空区注浆工艺：对于单层采空区多采用“一次成孔、全孔注浆”的施工工艺；对于多层采空区多采用“分段成孔、下行式分段注浆”的施工工艺。若多层采空区采用“分段成孔、下行式分段注浆”工艺，因需待上层采空区浆液凝固后再用钻机扫孔并钻进至下一层采空区治理位置，因此存在工期长、费用高的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于多层采空区注浆治理的装置和施工方法，以克服现有技术中的不足。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：本申请实施例公开一种用于多层采空区注浆治理的装置，包括依次连通的注浆管、第一封孔器、注浆管头和第二封孔器，所述注浆管头上分布有与外部连通的至少一个注浆孔，所述第一封孔器和第二封孔器的最大外径可变。优选的，在上述的用于多层采空区注浆治理的装置中，所述第一封孔器和第二封孔器分别包括：一芯管，轴向相通；弹性套管，套设于芯管的外侧，且与芯管的外壁之间形成有介质腔体；加压口，连通于所述介质腔体。优选的，在上述的用于多层采空区注浆治理的装置中，所述弹性套管采用橡胶管。优选的，在上述的用于多层采空区注浆治理的装置中，所述介质腔体内通入加压气体。优选的，在上述的用于多层采空区注浆治理的装置中，所述第一封孔器和第二封孔器的加压口连通于同一加压器。优选的，在上述的用于多层采空区注浆治理的装置中，所述注浆管头的两端分别与第一封孔器和第二封孔器之间螺纹连接。优选的，在上述的用于多层采空区注浆治理的装置中，所述注浆管头上下分布有多组注浆孔，每组注浆孔分别包括环形阵列分布的多个注浆孔，该多个注浆孔位于同一高度。优选的，在上述的用于多层采空区注浆治理的装置中，所述注浆管与第一封孔器之间通过螺纹连接。相应的，本申请还公开了一种基于所述的用于多层采空区注浆治理的装置的施工方法，包括：s1、钻孔，并贯穿上下多个采空区；s2、依次将第二封孔器、注浆管头、第一封孔器和注浆管送入钻孔，并将第二封孔器对应到待注浆采空区的底板完整岩体处，第一封孔器对应到待注浆采空区的顶板完整岩体处；s3、通过加压口通入介质，使得弹性套管膨胀，实现对钻孔内特定层位采空区上下非注浆区域的封堵；s4、对待注浆采空区进行注浆；s5、降低弹性套管压力，将第一封孔器和第二封孔器移动至下一个待注浆采空区，重复步骤s3和s4，直至注浆结束。优选的，在上述的用于多层采空区注浆治理的装置的施工方法中，还包括：s6、从注浆管通入清水，将注浆管内的浆液挤入采空区。与现有技术相比，本专利技术的技术优势至少包括：1、只需要一次打孔，然后通过第一封孔器和第二封孔器的移动，一次实现对多个采空区的注浆工作，降低了打孔次数和等待时间，施工成本低，效率高，工期短；2、可以根据需要选择性的对特定的采空区进行注浆；3、可以根据各个采空区的深度，调整各采空区的注浆压力，从而有效的控制浆液扩散距离，在满足施工质量的基础上，降低施工成本，提高施工质量。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，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所示为本专利技术具体实施例中注浆治理装置加压前的结构示意图；图2所示为本专利技术具体实施例中注浆治理装置加压后的结构示意图；图3所示为本专利技术具体实施例中第一封孔器的剖视图。具体实施方式本专利技术实施例公开了一种用于多层采空区注浆治理的装置和施工方法，其具体工作原理为：成孔后安装该注浆装置，通过加压装置对第一封孔器与第二封孔器加压，使它们膨胀，达到封锁注浆区域的目的；某一位置注浆结束后，释放上部封孔器与下部封孔器压力，使其恢复原貌，提升装置继续下一位置注浆或者回收注浆装置。采用本专利技术可对多层采空区进行“一次成孔、上行式分段注浆”，并可精准控制注浆位置，进行定点注浆，大大减少了钻孔工程量，缩短了工期，具备操作简便，成本低廉、经济效益高等特点，适用范围广泛，基本适用于所有采空区类注浆加固项目。下面将结合附图对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术的描述中，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，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。结合图1和图2所示，本申请的一实施例提供一种用于多层采空区注浆治理的装置，包括依次连通的注浆管10、第一封孔器20、注浆管头30和第二封孔器40。注浆管头30上分布有与外部连通的至少一个注浆孔301，第一封孔器20和第二封孔器40的最大外径可变。该技术方案中，注浆管与外部连通，用以通入浆料，第一封孔器20和第二封孔器40的外径增大可以实现对孔洞进行封堵，并在外径减小时可以从孔洞脱离移动，从而实现重复使用，降低成本。另外，第一封孔器20和第二封孔器40通过移动可以选择性对任一采空区进行上下封堵施工，施工效率大大提高，不仅可以控制每个采空区的压力一致，也可以根据实际情况针对不同采空区设定不同的注浆压力，而且对于结构强度达到要求的采空区，可以选择性的不进行注浆，操作灵活。本案的装置，不仅克服了现有技术“分段成孔、下行式分段注浆”中需要进行多次打孔存在的成本高的技术问题；还克服了现有技术“一次成孔、上行式分段注浆”存在的施工周期的问题。同时本案可以实现了可以选择性对采空区进行注浆的优势，达到了“1+1＞2”的效果。结合图3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于多层采空区注浆治理的装置，其特征在于，包括依次连通的注浆管、第一封孔器、注浆管头和第二封孔器，所述注浆管头上分布有与外部连通的至少一个注浆孔，所述第一封孔器和第二封孔器的最大外径可变。

【技术特征摘要】
1.一种用于多层采空区注浆治理的装置，其特征在于，包括依次连通的注浆管、第一封孔器、注浆管头和第二封孔器，所述注浆管头上分布有与外部连通的至少一个注浆孔，所述第一封孔器和第二封孔器的最大外径可变。2.根据权利要求1所述的用于多层采空区注浆治理的装置，其特征在于，所述第一封孔器和第二封孔器分别包括：一芯管，轴向相通；弹性套管，套设于芯管的外侧，且与芯管的外壁之间形成有介质腔体；加压口，连通于所述介质腔体。3.根据权利要求2所述的用于多层采空区注浆治理的装置，其特征在于，所述弹性套管采用橡胶管。4.根据权利要求2所述的用于多层采空区注浆治理的装置，其特征在于，所述介质腔体内通入加压气体。5.根据权利要求2所述的用于多层采空区注浆治理的装置，其特征在于，所述第一封孔器和第二封孔器的加压口连通于同一加压器。6.根据权利要求1所述的用于多层采空区注浆治理的装置，其特征在于，所述注浆管头的两端分别与第一封孔器和第二封孔器之间螺纹连接。7.根据权利要求1所述的用于多层采空区注浆治理的...

【专利技术属性】
技术研发人员：高盛翔，李志永，蔡光桃，杨栋梁，张立合，何宝林，
申请(专利权)人：徐州中国矿大岩土工程新技术发展有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32