一种水底采矿突涌水防治装置及排水注浆方法制造方法及图纸

本申请属于巷道工程技术领域，具体涉及一种水底采矿突涌水防治装置及排水注浆方法。该防治装置的支撑柱的外径和透水通道相匹配，支撑柱设置有沿轴向贯通的第一通孔，定位板固定设置在支撑柱的底部，定位板的边缘突出支撑柱的周面，定位板设置有和第一通孔同轴的第二通孔，固定板设置在定位板的底部，固定板设置有和第二通孔同轴的第三通孔，第三通孔呈倒置的锥台状，堵隔体可沿第三通孔的轴向在第三通孔内往返移动，堵隔体可操作地将第三通孔打开或者堵塞。本申请可解决现有技术中大量水体通过现场形成的透水通道涌入开采区，造成施工开采困难的技术问题，具有很好的实用价值和推广价值。值。值。

【技术实现步骤摘要】
一种水底采矿突涌水防治装置及排水注浆方法


[0001]本申请属于采矿工程与巷道工程
，具体涉及一种水底采矿突涌水防治装置及排水注浆方法。

技术介绍

[0002]随着人类社会工业化的发展，各个国家对矿产资源的需求量飞速增长，存在地质条件好、埋深浅、易开采的矿产资源目前已经被大量开采。当今社会，由于人类活动的影响，地球资源枯竭、生存环境恶化、生态环境等问题日益严重，陆地资源消耗严重，人们不得不将开采目标转移到地球深部、海底等难度较大的地方。其中海洋的面积约占地球表面积的71％，海洋不仅拥有大量的食品资源，而且蕴藏着丰富的矿产资源，是人类生存和生活的第三空间，所以海洋矿产资源的开发利用在人类进程中发挥着极其重要的。
[0003]海洋资源与地球深部资源的开发利用需要进行勘探、钻孔取样、水下施工等，海底是地壳最薄的部位，不似花岗岩那般坚硬，海洋钻探是通过一定技术手段取出海底岩芯以进行研究分析。海底矿床的勘探和开采技术十分复杂，要保证水底地下开采区的安全，考虑保护水体及其附属设施，因此，水底矿床开采时要着重研究分析水资源与采区之间的透水通道，避免发生矿井突水事故，造成人员伤亡与工程损失。
[0004]因此，需解决现场实际中由于裂缝或水底钻孔取芯而导致水体与巷道相通，形成透水通道，大量水体涌入开采区，施工开采困难的问题。

技术实现思路

[0005]为解决上述技术问题，本申请提供一种水底采矿突涌水防治装置及排水注浆方法，以解决现有技术中大量水体通过现场形成的透水通道涌入开采区，造成施工开采困难的技术问题。
[0006]本申请的技术方案为：
[0007]一方面，本申请提供了一种水底采矿突涌水防治装置，装置安装前，对透水通道出水口附近岩壁进行加固与处理，所述装置包括：
[0008]支撑柱，所述支撑柱的外径和透水通道相匹配，所述支撑柱设置有沿轴向贯通的第一通孔；
[0009]定位板，所述定位板固定设置在所述支撑柱的底部，所述定位板的边缘突出所述支撑柱的周面，所述定位板设置有和所述第一通孔同轴的第二通孔；
[0010]固定板，所述固定板设置在所述定位板的底部，所述固定板设置有和所述第二通孔同轴的第三通孔，所述第三通孔呈倒置的锥台状；
[0011]堵隔体，所述堵隔体可沿所述第三通孔的轴向在所述第三通孔内往返移动，所述堵隔体可操作地将所述第三通孔打开或者堵塞。
[0012]进一步地，所述固定板的顶部安装有传感器。
[0013]进一步地，所述装置还包括：
[0014]水管，所述水管连通在所述第三通孔的下部；
[0015]排水管，所述排水管连通在所述水管的周面上。
[0016]进一步地，所述装置还包括推进组件，所述推进组件包括：
[0017]推进挡板，所述推进挡板固定设置在所述水管的底部；
[0018]推进杆，所述推进杆的下端设置在所述推进挡板的下方，所述推进杆的上端依次穿过所述水管以及所述第三通孔，所述堵隔体设置在所述推进杆上；
[0019]推进螺母，所述推进螺母螺纹连接设置在所述推进杆上，且所述推进螺母可转动地设置在所述推进挡板的底部。
[0020]优选地，所述推进挡板可拆卸地固定设置在所述水管的底部。
[0021]进一步地，所述推进杆上还设置有第一推进板以及第二推进板，所述第一推进板设置在所述第二推进板下方，所述堵隔体在所述第一推进板以及第二推进板之间活动设置。
[0022]进一步地，所述装置还包括注浆组件，所述注浆组件包括：
[0023]储浆筒，所述储浆筒设置在所述堵隔体的顶部，所述储浆筒的顶部设置有可打开的注浆板，所述储浆筒的周面的下部开设有透水孔，所述第二推进板可操作地进入到所述储浆筒的底部，以堵塞所述透水孔。
[0024]优选地，所述透水孔设有多个，多个所述透水孔绕所述储浆筒的中心轴等角度间隔设置。
[0025]另一方面，本申请还提供了一种排水注浆方法，其特殊之处在于，所述注浆方法基于上述装置进行的，所述排水注浆方法包括：
[0026]排水时，操作所述推进组件，推进所述堵隔体向透水通道的方向移动，水流通过所述堵隔体和所述固定板的第三通孔之间流出；
[0027]堵水时，操作所述推进组件，带动所述堵隔体向背离透水通道的方向移动，直至所述堵隔体将所述固定板的第三通孔密封；
[0028]临时注浆时，操作所述推进组件，所述第二推进板从所述储浆筒的底部分离，所述储浆筒的有透水孔打开，水流从透水孔进入到所述储浆筒内部，产生推力推动注浆板脱落，所述储浆筒内的混凝土流出，进行注浆封堵；
[0029]永久注浆时，可将推进杆设置为中空杆，内部可以通过注浆管道，然后依靠高压注浆设备，所述注浆管向透水通道内延伸，利用压力泵加压进行注浆封堵。
[0030]设备安装和透水通道注浆完成后，继续对出水口浇筑混凝土，将本装置封堵在岩壁上，露出出水管及下部推进组件，以便进行排水。
[0031]本申请的有益效果至少包括：
[0032]本申请所提供的一种水底采矿突涌水防治装置及排水注浆方法，结构简单，操作方便，并可根据现场需要来选择相应的处理方案，以解决现有技术中大量水体通过现场形成的透水通道涌入开采区，造成施工开采困难的技术问题，具有很好的实用价值和推广价值。
附图说明
[0033]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使
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专利技术的一些实施例，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。
[0034]附图中：
[0035]图1为本申请实施例提供的一种水底采矿突涌水防治装置的使用结构示意图；
[0036]图2为图1的仰视示意图；
[0037]图3为本申请实施例装置的结构示意图；
[0038]图4为本申请实施例的封堵组件的结构示意图；
[0039]图5为本申请实施例的排水组件的结构示意图；
[0040]图6为本申请实施例的推进组件与注浆组件的结构示意图；
[0041]图7为本申请实施例中的前期透水通道出水口处理示意图；
[0042]附图中：
[0043]1‑
密封垫层；2
‑
支撑柱；3
‑
固定板；4
‑
堵隔体；401
‑
密封板；402
‑
垫圈；5
‑
传感器；6
‑
固定螺杆；601
‑
垫圈；7
‑
推进杆；701
‑
推进螺母；702
‑
推进挡板；703
‑
第一推进板；704
‑
垫圈；705
‑
第二推进板；8
‑
水管；9
‑
注浆组件；901...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水底采矿突涌水防治装置，其特征在于，所述装置包括：支撑柱，所述支撑柱的外径和透水通道相匹配，所述支撑柱设置有沿轴向贯通的第一通孔；定位板，所述定位板固定设置在所述支撑柱的底部，所述定位板的边缘突出所述支撑柱的周面，所述定位板设置有和所述第一通孔同轴的第二通孔；固定板，所述固定板设置在所述定位板的底部，所述固定板设置有和所述第二通孔同轴的第三通孔，所述第三通孔呈倒置的锥台状；堵隔体，所述堵隔体可沿所述第三通孔的轴向在所述第三通孔内往返移动，所述堵隔体可操作地将所述第三通孔打开或者堵塞。2.根据权利要求1所述的水底采矿突涌水防治装置，其特征在于，所述固定板的顶部安装有传感器。3.根据权利要求1所述的水底采矿突涌水防治装置，其特征在于，所述装置还包括：水管，所述水管连通在所述第三通孔的下部；排水管，所述排水管连通在所述水管的周面上。4.根据权利要求3所述的水底采矿突涌水防治装置，其特征在于，所述装置还包括推进组件，所述推进组件包括：推进挡板，所述推进挡板固定设置在所述水管的底部；推进杆，所述推进杆的下端设置在所述推进挡板的下方，所述推进杆的上端依次穿过所述水管以及所述第三通孔，所述堵隔体设置在所述推进杆上；推进螺母，所述推进螺母设置在所述推进杆上，且，所述推进螺母可转动地设置在所述推进挡板的底部。5.根据权利要求4所述的水底采矿突涌水防治装置，其特征在于，所述推进挡板可拆卸地固定设置在所述水管的底部。6.根据权利要求4所述的水底采矿突涌水防治装置，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈炳瑞，王庆，李邵军，
申请(专利权)人：中国科学院武汉岩土力学研究所，
类型：发明
国别省市：