钻孔注浆装置和防吸风注浆方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种钻孔注浆装置，包括套管、搅拌池、搅拌组件、输浆管、第一压力传感器和流量传感器，套管设于地面钻孔处，搅拌池适于存放待注浆的浆液，搅拌组件适于搅拌浆液，输浆管具有第一端和第二端，第一端设于搅拌池，第二端与套管的进液口连接，第一压力传感器设于搅拌池，第一压力传感器适于监测搅拌池内浆液的量，流量传感器设于输浆管，流量传感器适于监测输浆管内的流量以判断输浆管内是否进入空气。本发明专利技术实施例的钻孔注浆装置能够有效防止在采空区注浆施工过程中孔口吸风进入采空区，解决了传统钻孔注浆施工中的孔口吸风问题，降低了孔口吸风对采空区瓦斯抽采工作的影响，保障井下作业人员人身安全和煤矿生产系统正常运转。系统正常运转。系统正常运转。

Drilling grouting device and anti suction grouting method

【技术实现步骤摘要】
钻孔注浆装置和防吸风注浆方法


[0001]本专利技术涉及地面注浆
，具体地，涉及一种钻孔注浆装置和防吸风注浆方法。

技术介绍

[0002]我国所有矿井均为瓦斯矿井，65％煤矿均采用瓦斯抽采系统，随着瓦斯气体不断抽出，采空区形成了负压环境。地面钻孔注浆技术因其具有工艺成熟、操作简单、可靠性高等优势，广泛用于采空塌陷地质灾害防治领域。
[0003]然而，在注浆施工过程中，受采空区负压环境影响，采空区的负压极易将空气通过输浆管道吸至采空区，严重影响采空区瓦斯抽采效果，采空区及相邻回采工作面瓦斯频频超限，影响煤矿正常生产，严重威胁井下作业人员安全。

技术实现思路

[0004]为此，本专利技术实施例提出一种钻孔注浆装置，该钻孔注浆装置具有操作方便、可靠性高的优点，能够有效防止在采空区注浆施工过程中孔口吸风进入采空区，解决了传统钻孔注浆施工中的孔口吸风问题，降低了孔口吸风对采空区瓦斯抽采工作的影响，保障井下作业人员人身安全和煤矿生产系统正常运转。
[0005]本专利技术实施例还提出一种应用上述钻孔注浆装置的防吸风注浆方法。
[0006]本专利技术实施例的钻孔注浆装置，包括套管、搅拌池、搅拌组件、输浆管、第一压力传感器和流量传感器，所述套管设于地面钻孔处，所述搅拌池适于存放待注浆的浆液，所述搅拌组件适于搅拌所述浆液，所述输浆管具有第一端和第二端，所述第一端设于所述搅拌池，所述第二端与所述套管的进液口连接，所述第一压力传感器设于所述搅拌池，所述第一压力传感器适于监测搅拌池内浆液的量，所述流量传感器设于所述输浆管，所述流量传感器适于监测输浆管内的流量以判断输浆管内是否进入空气。
[0007]本专利技术实施例的钻孔注浆装置具有操作方便、可靠性高的优点，能够有效防止在采空区注浆施工过程中孔口吸风进入采空区，解决了传统钻孔注浆施工中的孔口吸风问题，降低了孔口吸风对采空区瓦斯抽采工作的影响，保障井下作业人员人身安全和煤矿生产系统正常运转。
[0008]在一些实施例中，所述钻孔注浆装置包括第二压力传感器，所述第二压力传感器设于所述输浆管，所述第二压力传感器适于监测所述输浆管内的压力。
[0009]在一些实施例中，所述钻孔注浆装置包括第一连接件、第二连接件和密封垫，所述第一连接件设于所述套管伸出地面的一端，所述第二连接件设于所述输浆管的第二端，所述第一连接件和所述第二连接件可拆卸连接，所述密封垫设于所述第一连接件和所述第二连接件之间。
[0010]在一些实施例中，所述钻孔注浆装置包括注浆泵，所述注浆泵与所述输浆管相连，以适于将搅拌池内的浆液输送至套管内，所述注浆泵位于所述流量传感器和所述套管之
间。
[0011]在一些实施例中，所述搅拌池内包括有底部连通的第一腔和第二腔，所述输浆管的第一端伸入至所述第一腔内，所述搅拌组件包括有电机和搅拌叶片，所述搅拌叶片设于所述第二腔内，所述搅拌叶片与所述电机的输出轴相连，以适于对所述搅拌池内的浆液进行搅拌。
[0012]在一些实施例中，所述钻孔注浆装置包括控制模块和控制阀，所述控制阀设于所述输浆管并且位于所述注浆泵和所述套管之间，所述注浆泵、所述控制阀、所述电机、所述第一压力传感器、所述第二压力传感器和所述流量传感器分别与所述控制模块电性相连。
[0013]在一些实施例中，所述钻孔注浆装置包括延时启动模块，所述延时启动模块与所述控制模块电性相连，所述延时启动模块适于控制第一压力传感器、所述第二压力传感器和所述流量传感器延时启动。
[0014]在一些实施例中，所述钻孔注浆装置包括电源和空气断路器，所述第一压力传感器、所述第二压力传感器、所述流量传感器、所述注浆泵、所述控制阀、所述电机、所述控制模块、所述延时启动模块、所述空气断路器均与所述电源电性相连。
[0015]本专利技术实施例基于上述钻孔注浆装置的防吸风注浆方法包括以下步骤：
[0016]S1：利用所述钻孔注浆装置向套管内注浆；
[0017]S2：利用第一压力传感器和流量传感器进行监测，若第一压力传感器监测的数值小于第一阈值，和/或，所述流量传感器监测的数值小于第二阈值，则停止向所述套管内注浆，且所述第一压力传感器和所述流量传感器停止监测；
[0018]S3：向所述搅拌池内补入浆液并重新启动所述钻孔注浆装置，且所述第一压力传感器和所述流量传感器的启动滞后所述搅拌组件和所述注浆泵
[0019]在一些实施例中，所述钻孔注浆装置还包括第二压力传感器，在步骤S2中，若第一压力传感器监测的数值小于第一阈值，和/或，所述流量传感器监测的数值小于第二阈值，和/或，第二压力传感器监测的数值小于第三阈值，则停止向所述套管内注浆。
附图说明
[0020]图1是本专利技术实施例的结构示意图。
[0021]附图标记：
[0022]套管1；
[0023]搅拌池2；第一腔21；第二腔22；
[0024]搅拌组件3；电机31；搅拌叶片32；
[0025]输浆管4；
[0026]第一压力传感器5；第二压力传感器6；流量传感器7；
[0027]第一连接件81；第二连接件82；密封垫83；
[0028]注浆泵9；控制模块10；控制阀11；空气断路器12；压力表13。
具体实施方式
[0029]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0030]如图1所示，本专利技术实施例的钻孔注浆装置，包括套管1、搅拌池2、搅拌组件3、输浆管4、第一压力传感器5和流量传感器7，套管1设于地面钻孔处，搅拌池2适于存放待注浆的浆液，搅拌组件3适于搅拌浆液。
[0031]具体地，套管1可以为焊管，并可以按照竖直方向固定在地面的钻孔处，同时可以通过1：1.5的纯水泥浆液浇筑至套管1的外周面以及所钻出的孔内壁之间的空间处，侯凝24小时后完成对套管1的固定，搅拌池2可以为最后一级的成品浆液存放池，在注浆施工过程中，搅拌组件3可以持续不断的对搅拌池2内的浆液进行搅拌，保持浆液的稳定性。
[0032]输浆管4具有第一端和第二端，第一端设于搅拌池2，第二端与套管1的进液口连接，具体地，如图1所示，输浆管4的第一端可以伸入至搅拌池2内的底部，输浆管4的第二端可以与套管1的上端进行可拆卸连接，可以利用输浆管4将搅拌池2内的成品浆液输送至套管1以及位于套管1下方的采空区内，输浆管4上可以设置压力表13，以用于实时显示注浆过程中的注浆压力。
[0033]第一压力传感器5设于搅拌池2，第一压力传感器5适于监测搅拌池2内浆液的量，流量传感器7设于输浆管4，流量传感器7适于监测输浆管4内的流量以判断输浆管4内是否进入空气。
[0034]具体地，如图1所示，第一压力传感器5可以安装在搅拌池2内底部或者靠近底部的位置，可以通过监测到的压力值判断出搅拌池2内浆液液面，当浆液液面低于警戒标高时，可以停止向套管1内供给本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钻孔注浆装置，其特征在于，包括：套管，所述套管设于地面钻孔处；搅拌池和搅拌组件，所述搅拌池适于存放待注浆的浆液，所述搅拌组件适于搅拌所述浆液；输浆管，所述输浆管具有第一端和第二端，所述第一端设于所述搅拌池，所述第二端与所述套管的进液口连接；第一压力传感器和流量传感器，所述第一压力传感器设于所述搅拌池，所述第一压力传感器适于监测搅拌池内浆液的量，所述流量传感器设于所述输浆管，所述流量传感器适于监测输浆管内的流量以判断输浆管内是否进入空气。2.根据权利要求1所述的钻孔注浆装置，其特征在于，包括第二压力传感器，所述第二压力传感器设于所述输浆管，所述第二压力传感器适于监测所述输浆管内的压力。3.根据权利要求1所述的钻孔注浆装置，其特征在于，包括第一连接件、第二连接件和密封垫，所述第一连接件设于所述套管伸出地面的一端，所述第二连接件设于所述输浆管的第二端，所述第一连接件和所述第二连接件可拆卸连接，所述密封垫设于所述第一连接件和所述第二连接件之间。4.根据权利要求1所述的钻孔注浆装置，其特征在于，包括注浆泵，所述注浆泵与所述输浆管相连，以适于将搅拌池内的浆液输送至套管内，所述注浆泵位于所述流量传感器和所述套管之间。5.根据权利要求2所述的钻孔注浆装置，其特征在于，所述搅拌池内包括有底部连通的第一腔和第二腔，所述输浆管的第一端伸入至所述第一腔内，所述搅拌组件包括有电机和搅拌叶片，所述搅拌叶片设于所述第二腔内，所述搅拌叶片与所述电机的输出轴相连，以适于对所述搅拌池内的浆液进行搅拌。6.根据权利要求5所述的钻孔注浆装置，其特征在于，包括控制模块和控制阀...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹晓毅，刘小平，王玉涛，刘浩琦，赵文豪，张宝元，白仲荣，田延哲，
申请(专利权)人：中煤科工生态环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：