动水岩溶通道封堵负压流体携带钻孔投料装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了动水岩溶通道封堵负压流体携带钻孔投料装置，涉及矿井水害帷幕注浆治理及动水通道投料封堵技术领域。包括通道、供流单元、投料单元和监控单元；所述通道从后向前依次包括变径段、射流段、投料段、监控段、弯曲段和竖直段；变径段进口与供流单元输出管路连接；监控单元可实时采集供流、投料及通道内流体流速和压力参数，监控漏斗内骨料和流体情况，判断注浆孔是否堵塞，并据此对供流及投料施工参数进行及时调控。本实用新型专利技术具有注浆孔不会堵塞，投料可控性、连续性和均匀性好，大幅提高帷幕注浆工程堵水施工效率和质量，降低工程成本，降低人工劳动强度的特点，具有可观的经济效益和社会效益。

【技术实现步骤摘要】
动水岩溶通道封堵负压流体携带钻孔投料装置
本技术涉及矿井水害帷幕注浆治理及动水通道投料封堵

技术介绍
针对岩溶区大水矿山水害防治的帷幕注浆技术，常因动水管道流水势大、流速高，常规的单一注浆技术浆液留存率低、封堵作用不良，浆材浪费严重，很难取得较好的堵水效果，不仅影响施工进度还造成工程成本的提高。一般需要通过向岩溶通道内投放骨料的方式将管道流转化为渗流，注浆浆液才能在通道内有效留存下来，进而达到提高帷幕注浆堵水率的效果。由于揭露岩溶通道的注浆孔孔深较大、孔径较小，在孔口投料过程中，骨料易堆积在孔底周围。采用常规人工直接投料方式存在诸多弊端：首先人工投料在填投量和填投速度上可控性较差，投料连续性和均匀性不能很好地保障；其次，因投料不均匀性及骨料运移动力较小，下料困难，易造成注浆孔堵塞，堵后扫孔处理不仅费时费力，还可能发生次生孔内事故；再者，人工投料劳动强度大、施工效率低，影响工程进度，增加施工成本。而已有投料装置多为畜牧业投料装置或产品生产线上料装置，不适用于岩溶通道封堵钻孔投料施工。
技术实现思路
本技术提供了动水岩溶通道封堵负压流体携带钻孔投料装置，主要解决的技术问题是解决
技术介绍
中提及的岩溶通道封堵钻孔人工投料施工工艺可控性、连续性、均匀性差，下料困难、易堵孔，投料劳动强度大、效率低等技术问题。本技术主要通过负压流体具备的冲携和倒吸作用增加骨料下移动能，实现“流体带料”投料方式，不易造成注浆孔堵塞，具有注浆孔不会堵塞，投料可控性、连续性和均匀性好，大幅提高帷幕注浆工程堵水施工效率和质量，降低工程成本，降低人工劳动强度的特点，具有可观的经济效益和社会效益。为了达到以上目的，本技术采用的技术方案是：动水岩溶通道封堵负压流体携带钻孔投料装置，其特征在于：包括通道、供流单元、投料单元和监控单元；所述通道从后向前依次包括变径段、射流段、投料段、监控段、弯曲段和竖直段；变径段、射流段、投料段、监控段、弯曲段和竖直段顺序连接，竖直段出口能与孔口管连接，投料段设有投料口；所述供流单元包括供流泵和供流管路；变径段进口与供流单元输出管路连接；所述投料单元包括储料部分、皮带上料机、投料漏斗；储料部分储存骨料并向皮带上料机下放骨料，皮带上料机将骨料输送至投料漏斗，投料漏斗与投料口连接；投料漏斗中设有输送机构；实现机械化送料投料；所述监控单元包括控制器、电磁流速计、负压变送器、摄像头；电磁流速计、负压变送器、供流泵、储料部分、皮带上料机、输送机构均与控制器连接；优选的，所述供流泵采用无级变速注浆泵。优选的，所述输送机构包括转动电机，与转动电机连接的螺旋杆，装在锥形的投料漏斗中，底端位于投料口；锥形漏斗上开口处设置有水平条形支撑，转动电机通过竖直杆固定在条形支撑上。优选的，所述储料部分包括储料仓和下料电动阀门，下料电动阀门位于储料仓下端开口处，通过与控制器连接，可控制是否下料。优选的，所述射流段管壁内嵌有射流楔体，使射流孔沿流体流动方向逐渐变小，在射流段、投料段连接处形成射流口。优选的，所述射流楔体的形状为平面纵向截取圆柱面而形成的三角形。进一步的，所述通道竖直段能连接变径结构的管道，以适用于不同孔径注浆孔投料。优选的，所述通道包括条形监视窗或水平段材质为厚层透明钢化玻璃；所述监控单元包括摄像头，摄像头与控制器连接。优选的，所述骨料包括稻壳、麦秸、黄豆、海带、砂、石子、水泥膜袋等，其中一种或几种；所述供流流体包括水、纯水泥浆或改性黏土混合浆等。本技术的技术效果是：主要解决的技术问题是解决
技术介绍
中提及的岩溶通道封堵钻孔人工投料施工工艺可控性、连续性、均匀性差，下料困难、易堵孔，投料劳动强度大、效率低等技术问题。本技术主要通过负压流体具备的冲携和倒吸作用增加骨料下移动能，实现“流体带料”投料方式，不易造成注浆孔堵塞，具有注浆孔不会堵塞，投料可控性、连续性和均匀性好，大幅提高帷幕注浆工程堵水施工效率和质量，降低工程成本，降低人工劳动强度的特点，具有可观的经济效益和社会效益。本技术较已有技术具有以下有益效果：(1)动水岩溶通道封堵负压流体携带钻孔投料装置及使用方法，较已有投料方法，所述投料方法即“流体带料”投料方法利用高速流体的冲携作用及流体下落时产生的孔内负压倒吸作用运送骨料，可有效增大骨料下移动能，扩大骨料运移范围，减少注浆孔堵塞发生次数，保证投料施工顺畅进行；(2)所述动水岩溶通道封堵负压流体携带钻孔投料装置及使用方法，较已有投料装置，采用内嵌楔体的方式在通道投料口下方产生高速高压射流，冲击并携带骨料进入注浆孔内；(3)所述动水岩溶通道封堵负压流体携带钻孔投料装置及使用方法，较已有投料装置，可实现供流流体流速的连续性调节，为投料提供所需流速的稳定流体；(4)所述动水岩溶通道封堵负压流体携带钻孔投料装置及使用方法，较人工直接投料方法，所述装置可实现机械化、连续、均匀投料施工，降低人工劳动强度；带螺旋杆的投料漏斗可实现骨料的匀速下落并确保漏斗内有一定量的骨料留存，以防止通道流体外溢及负压损失；(5)所述动水岩溶通道封堵负压流体携带钻孔投料装置及使用方法，较已有投料装置，可通过监测通道内流体流速和压力，判断是否发生堵孔事故，并据此及时调整供流和投料参数以避免堵孔事故发生或处理堵孔事故；(6)所述动水岩溶通道封堵负压流体携带钻孔投料装置及使用方法，较已有投料方法，所述投料方法利用包括水、浆液等不同种类的流体携运砂、石子等多种类型骨料，可实现针对岩溶通道及注浆孔漏洞大小、形态的多种流体、骨料组合类型的钻孔投料施工；(7)所述动水岩溶通道封堵负压流体携带钻孔投料装置及使用方法，较已有投料装置，通道部分包括条形监视窗或采用厚层透明钢化玻璃材质光滑圆形管道，可有效减少骨料运移阻力，便于观察通道内骨料留存情况，及时发现下料口乃至整体管道堵塞事故；通道各功能管段以活动接口连接，便于拆卸处理堵管事故。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，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技术的一些实施例，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为本技术投料装置整体结构示意图(或平面布置图)。图2为图1的A向局部视图。图3为图1的B向局部视图。图4为图2中射流段沿进流方向C射流楔体断面结构变化示意图。图中，1-射流段；2-投料段；3-监控段；4-弯曲段；5-变径段；6-供流管路；7-供流泵；8-投料口；9-(锥形)投料漏斗；10-转动电机；11-水平条形支撑；12-竖直杆；13-转动轴；14-螺旋杆；15-(插入式)电磁流速计；16-(插入式)负压变送器；17-皮带上料机；18-储料仓；19-控制器；20-控制线；21-信号线；22-接口1；23-接口2；24-接口3；25-接口本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.动水岩溶通道封堵负压流体携带钻孔投料装置，其特征在于：包括通道、供流单元、投料单元和监控单元；/n所述通道从后向前依次包括变径段(5)、射流段(1)、投料段(2)、监控段(3)、弯曲段(4)和竖直段(29)；变径段(5)、射流段(1)、投料段(2)、监控段(3)、弯曲段(4)和竖直段(29)顺序连接，竖直段(29)出口能与孔口管(30)连接，投料段(2)设有投料口(8)；/n所述供流单元包括供流泵(7)和供流管路；变径段(5)进口与供流单元输出管路(6)连接；/n所述投料单元包括储料部分、皮带上料机(17)、投料漏斗(9)；储料部分储存骨料并向皮带上料机(17)下放骨料，皮带上料机(17)将骨料输送至投料漏斗(9)，投料漏斗(9)与投料口(8)连接；投料漏斗(9)中设有输送机构；实现机械化送料投料；/n所述监控单元包括控制器(19)、电磁流速计(15)、负压变送器(16)、摄像头(32)；电磁流速计(15)、负压变送器(16)、供流泵(7)、储料部分、皮带上料机(17)、输送机构均与控制器(19)连接；可实时采集供流、投料及通道内流体流速和压力参数，监控漏斗内骨料和流体情况，判断注浆孔是否堵塞，并据此对供流及投料施工参数进行及时调控。/n...

【技术特征摘要】
1.动水岩溶通道封堵负压流体携带钻孔投料装置，其特征在于：包括通道、供流单元、投料单元和监控单元；
所述通道从后向前依次包括变径段(5)、射流段(1)、投料段(2)、监控段(3)、弯曲段(4)和竖直段(29)；变径段(5)、射流段(1)、投料段(2)、监控段(3)、弯曲段(4)和竖直段(29)顺序连接，竖直段(29)出口能与孔口管(30)连接，投料段(2)设有投料口(8)；
所述供流单元包括供流泵(7)和供流管路；变径段(5)进口与供流单元输出管路(6)连接；
所述投料单元包括储料部分、皮带上料机(17)、投料漏斗(9)；储料部分储存骨料并向皮带上料机(17)下放骨料，皮带上料机(17)将骨料输送至投料漏斗(9)，投料漏斗(9)与投料口(8)连接；投料漏斗(9)中设有输送机构；实现机械化送料投料；
所述监控单元包括控制器(19)、电磁流速计(15)、负压变送器(16)、摄像头(32)；电磁流速计(15)、负压变送器(16)、供流泵(7)、储料部分、皮带上料机(17)、输送机构均与控制器(19)连接；可实时采集供流、投料及通道内流体流速和压力参数，监控漏斗内骨料和流体情况，判断注浆孔是否堵塞，并据此对供流及投料施工参数进行及时调控。


2.如权利要求1所述的动水岩溶通道封堵负压流体携带钻孔投料装置，其特征在于：所述供流泵(7)采用无级变速注浆泵。


3.如权利要求1所述的动水岩溶通道封堵负压流体携...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁胜超，刘喜鹏，刘顺好，贾伟杰，韩贵雷，高学通，檀利波，杨林虎，王云，王志奇，薛晓峰，赵鹏，刘雷，刘丹丹，唐英杰，赵晋，罗小亮，雷松，石矗，李永强，白元庆，张秋杰，张甲擘，智乐，檀力峰，王鑫，杨丽娜，蒋兵辉，刘大鹏，游红江，徐进贵，
申请(专利权)人：华北有色工程勘察院有限公司，
类型：新型
国别省市：河北;13