一种强富水松软围岩内引流慢渗注浆加固装置及其方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种强富水松软围岩内引流慢渗注浆加固装置及其方法，其包括移动注浆车、顶板加固组件以及引流注浆组件，其中，所述移动注浆车可移动的放置于巷道中且位于顶板的下方，以便对强富水松软围岩区域进行注浆加固，所述移动注浆车的上方采用顶撑组件顶撑所述顶板加固组件，从而支护所述强富水松软围岩区域对应的顶板，为后续对浅层围岩进行注浆提供基础；所述顶板加固组件中嵌入有多组伸入至浅层围岩中的中空锚杆，用于对浅层围岩进行注浆加固；所述顶板加固组件的中部还嵌入有伸入至富水含水区的引流注浆组件，用于对含水区进行引流和注浆，实现进一步加固。

【技术实现步骤摘要】
一种强富水松软围岩内引流慢渗注浆加固装置及其方法
本专利技术涉注浆加固
，具体是一种强富水松软围岩内引流慢渗注浆加固装置及其方法。
技术介绍
在对地下深部煤矿进行采煤时，由于水文地质环境的复杂，常常导致水害问题的发生，究其原因，是顶部的含水层沟通至围岩浅层区域，进而使得含水层中的水会沿着破坏的缝隙入侵到采空区甚至是巷道，目前常常采用煤柱进行直接支护，其效果一般，并且由于无法从根源解决此类问题，依旧存在隐患；或者对含水区进行引流注浆，然而其不适用于强富水松软围岩内的引流，如果直接的引流注浆，容易导致浅层围岩坍塌。因此，有必要提供一种强富水松软围岩内引流慢渗注浆加固装置及其方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
技术实现思路
为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种强富水松软围岩内引流慢渗注浆加固装置，其包括移动注浆车、顶板加固组件以及引流注浆组件，其中，所述移动注浆车可移动的放置于巷道中且位于顶板的下方，以便对强富水松软围岩区域进行注浆加固，所述移动注浆车的上方采用顶撑组件顶撑所述顶板加固组件，从而支护所述强富水松软围岩区域对应的顶板；所述顶板加固组件中嵌入有多组伸入至浅层围岩中的中空锚杆，用于对浅层围岩进行注浆加固；所述顶板加固组件的中部还嵌入有伸入至富水含水区的引流注浆组件，用于对含水区进行引流和注浆。进一步，作为优选，所述顶板加固组件包括顶撑槽和钢筋网，其中，所述顶撑槽的中部为具有形变以及能够恢复形变能力的材质；所述顶撑槽与顶板之间构成密闭的注浆支护区，所述注浆支护区中放置有钢筋网；对顶板进行加固支护时，通过所述移动注浆车对注浆支护区中注入浆液的同时，利用顶撑组件向上顶撑所述顶撑槽，从而使其中部向上发生形变。进一步，作为优选，所述顶撑组件包括底撑座、支撑臂、顶撑座以及加固仓，其中，所述加固仓的上下两端均分别固定有支撑臂，其中，位于上方的支撑臂采用顶撑座顶撑所述顶撑槽，且位于下方的支撑臂采用底撑座底撑在所述移动注浆车上。进一步，作为优选，位于上方的支撑臂与对应的顶撑座之间以及位于下方的支撑臂与对应的顶撑座之间均设置有液压伸缩杆，且通过所述液压伸缩杆的伸缩能够调节顶撑座与顶撑槽之间的支护力。进一步，作为优选，所述引流注浆组件包括注浆管组件以及引流组件，其中所述引流组件包括引流管、汇集座、汇集管以及调节阀组件，其中，所述引流管固定穿过顶撑槽以及钢筋网伸入至富水含水区，从而将富水含水区中的水逐步引流至固定在引流管下方的汇集座中，所述汇集座中采用固定环座固定有汇集管，所述汇集管的一侧固定有与之垂直相连通的出液管，所述出液管通过调节阀组件将引流的水体输送至排水管中，进行排水。进一步，作为优选，位于富水含水区下方的所述引流管上开设有多组引流孔；位于浅层围岩中的引流管的内壁上贴附有挡流套，所述挡流套的内壁上固定有多组内径不同的挡流环板。进一步，作为优选，所述注浆管组件包括注浆管一、注浆管二以及总注浆管，其中，所述总注浆管穿过汇集座以及挡流套伸入至引流管的中部，且所述总注浆管采用分流盘与一组注浆管一以及多组呈圆周排列的注浆管二相连通，其中，所述注浆管一向上伸出所述引流管，所述注浆管二远离移动注浆车的一端固定连通有与之垂直设置注浆头，所述注浆头嵌入在位于引流孔附近的引流管上；所述总注浆管靠近移动注浆车的一端采用扶正筒扶正于汇集座的底部。进一步，作为优选，所述分流盘为空腔结构，且其中部贯穿设置有多组与分流盘的空腔不互通的过孔。进一步，作为优选，所述加固仓包括排水仓以及浆液仓，其中所述排水仓与排水管相连通，所述浆液仓由移动注浆车进行供液，且所述浆液仓能够为总浆管进行供液。进一步，作为优选，所述顶撑槽中从中部向两侧依次嵌入有长度依次减小的多组中空锚杆，且，通过所述中空锚杆向浅层围岩内进行注浆加固后，将所述中空锚杆与顶撑槽相互锁紧。一种强富水松软围岩内引流慢渗注浆加固方法，其包括如下步骤：S1.加固顶板，对顶板进行加固支护时，通过所述移动注浆车对注浆支护区中注入浆液的同时，利用顶撑组件向上顶撑所述顶撑槽，从而使得在对浅层围岩进行注浆加固前先对顶板进行加固支护，防止浅层围岩中的浆液溢出或者岩层围岩脱落坍塌；S2.加固浅层围岩，在顶撑槽中从中部向两侧依次嵌入有长度依次减小的多组中空锚杆，且，通过中空锚杆向浅层围岩内进行注浆加固后，将中空锚杆与顶撑槽相互锁紧；S3.引流排水，利用引流管对富水含水区进行引流排水，其中，在对富水含水区进行引流的初级阶段有部分水体通过引流孔注入至富水含水区下方的区域中，实现该区域的预压裂，在对富水含水区进行引流的最后阶段，富水含水区下方的区域中的水体逐步被引流出，便于后续的注浆加固；S4.注浆加固，通过浆液仓为总浆管进行供液，总注浆管能够采用分流盘分别为注浆管一以及注浆管二进行供液，其中，注浆管一向上伸出所述引流管，注浆管二远离移动注浆车的一端固定连通有与之垂直设置注浆头，注浆头嵌入在位于引流孔附近的引流管上，从而实现分区域注浆加固，注浆加固结束后，拆除汇集座、汇集管、调节阀组件和固定环座，并对引流管以及总注浆管进行封堵即可。与现有技术相比，本专利技术提供了一种强富水松软围岩内引流慢渗注浆加固装置及其方法，具备以下有益效果：1.本专利技术中，在对富水含水区进行引流注浆前，先对顶板进行加固支护以及对浅层围岩进行注浆加固，其中，对顶板进行加固支护时，通过移动注浆车对注浆支护区中注入浆液的同时，利用顶撑组件向上顶撑所述顶撑槽，从而使得在对浅层围岩进行注浆加固前先对顶板进行加固支护，防止浅层围岩中的浆液溢出或者岩层围岩脱落坍塌。2.本专利技术中，在顶撑槽中从中部向两侧依次嵌入有长度依次减小的多组中空锚杆，且，通过中空锚杆向浅层围岩内进行注浆加固后，将所述中空锚杆与顶撑槽相互锁紧，提高了支护强度。3.本专利技术中，在位于富水含水区下方的引流管上开设有多组引流孔，从而使得富水含水区下方的区域中的少量水体也被引流出，在对富水含水区进行引流的初级阶段有部分水体通过引流孔注入至富水含水区下方的区域中，实现预压裂，而在对富水含水区进行引流的最后阶段，富水含水区下方的区域中的水体逐步被引流出，便于后续对该区域的注浆加固。附图说明图1为一种强富水松软围岩内引流慢渗注浆加固装置的平面结构示意图；图2为图1的A处放大结构示意图；图3为图2的B处放大结构示意图；图中：1、移动灌浆车；2、底撑座；3、支撑臂；4、液压伸缩杆；5、顶撑座；6、顶撑槽；7、钢筋网；8、注浆管组件；9、引流组件；10、中空锚杆；11、排水仓；12、浆液仓；13、注浆支护区；14、排水管；15、顶板；16、扶正筒；81、注浆管一；82、注浆管二；83、注浆头；84、总注浆管；85、分流盘；91、引流管；92、引流孔；93、汇集座；94、汇集管；95、调节阀组件；96、出液管；97、挡流套；98、挡流环板；99、固定环座；9本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种强富水松软围岩内引流慢渗注浆加固装置，其包括移动注浆车(1)、顶板加固组件以及引流注浆组件，其中，所述移动注浆车(1)可移动的放置于巷道中且位于顶板(15)的下方，以便对强富水松软围岩区域进行注浆加固，其特征在于：/n所述移动注浆车(1)的上方采用顶撑组件顶撑所述顶板加固组件，从而支护所述强富水松软围岩区域对应的顶板(15)；/n所述顶板加固组件中嵌入有多组伸入至浅层围岩中的中空锚杆(10)，用于对浅层围岩进行注浆加固；/n所述顶板加固组件的中部还嵌入有伸入至富水含水区的引流注浆组件，用于对含水区进行引流和注浆。/n

【技术特征摘要】
1.一种强富水松软围岩内引流慢渗注浆加固装置，其包括移动注浆车(1)、顶板加固组件以及引流注浆组件，其中，所述移动注浆车(1)可移动的放置于巷道中且位于顶板(15)的下方，以便对强富水松软围岩区域进行注浆加固，其特征在于：
所述移动注浆车(1)的上方采用顶撑组件顶撑所述顶板加固组件，从而支护所述强富水松软围岩区域对应的顶板(15)；
所述顶板加固组件中嵌入有多组伸入至浅层围岩中的中空锚杆(10)，用于对浅层围岩进行注浆加固；
所述顶板加固组件的中部还嵌入有伸入至富水含水区的引流注浆组件，用于对含水区进行引流和注浆。


2.根据权利要求1所述的一种强富水松软围岩内引流慢渗注浆加固装置，其特征在于：所述顶板加固组件包括顶撑槽(6)和钢筋网(7)，其中，所述顶撑槽(6)的中部为具有形变以及能够恢复形变能力的材质；
所述顶撑槽(6)与顶板(15)之间构成密闭的注浆支护区(13)，所述注浆支护区(13)中放置有钢筋网(7)；
对顶板(15)进行加固支护时，通过所述移动注浆车(1)对注浆支护区(13)中注入浆液的同时，利用顶撑组件向上顶撑所述顶撑槽(6)，从而使其中部向上发生形变。


3.根据权利要求2所述的一种强富水松软围岩内引流慢渗注浆加固装置，其特征在于：所述顶撑组件包括底撑座(2)、支撑臂(3)、顶撑座(5)以及加固仓，其中，所述加固仓的上下两端均分别固定有支撑臂(3)，其中，位于上方的支撑臂(3)采用顶撑座(5)顶撑所述顶撑槽(6)，且位于下方的支撑臂(3)采用底撑座(2)底撑在所述移动注浆车(1)上。


4.根据权利要求3所述的一种强富水松软围岩内引流慢渗注浆加固装置，其特征在于：位于上方的支撑臂(3)与对应的顶撑座(5)之间以及位于下方的支撑臂(3)与对应的顶撑座(5)之间均设置有液压伸缩杆(4)，且通过所述液压伸缩杆(4)的伸缩能够调节顶撑座(5)与顶撑槽(6)之间的支护力。


5.根据权利要求1所述的一种强富水松软围岩内引流慢渗注浆加固装置，其特征在于：所述引流注浆组件包括注浆管组件(8)以及引流组件(9)，其中所述引流组件(9)包括引流管(91)、汇集座(93)、汇集管(94)以及调节阀组件(95)，其中，所述引流管(91)固定穿过顶撑槽(6)以及钢筋网(7)伸入至富水含水区，从而将富水含水区中的水逐步引流至固定在引流管(91)下方的汇集座(93)中，所述汇集座(93)中采用固定环座(99)固定有汇集管(94)，所述汇集管(94)的一侧固定有与之垂直相连通的出液管(96)，所述出液管(96)通过调节阀组件(95)将引流的水体输送至排水管(14)中，进行排水。


6.根据权利要求5所述的一种强富水松软围岩内引流慢渗注浆加固装置，其特征在于：位于富水含水区下方的所述引流管(91)上开设有多组引流孔(92)；
位于浅层围岩中的引流管(91)的内壁上贴附有挡流套(97)，所述挡流套(97)的内壁上固定有多组内径不同的挡流环板(98)。


7.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：殷帅峰，杨智文，刘锦荣，
申请(专利权)人：华北科技学院，
类型：发明
国别省市：河北;13