地面与井下联合注浆装置及注浆方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种地面与井下联合注浆装置及注浆方法，包括：地面造浆装置、自溜注浆装置和地下注浆装置；自溜注浆装置包括地面注浆孔和与地面注浆孔孔口连接的地面输浆管道；地面输浆管道的进浆端与地面造浆装置连接；地下注浆装置包括横向设置的井下注浆管道；井下注浆管道设置在采矿巷道内；井下注浆管道的进浆端与地面注浆孔下部的出浆口连通；在井下注浆管道的不同位置设置有多个孔口管。利用本发明专利技术能够解决现有技术中单独采用地面注浆技术或地下注浆技术分别存在无效进尺工作量大、注浆泵磨损问题严重、造浆站设置灵活度低和井下施工条件差、搬运设备劳动量大、不易实现高压注浆以及施工效率低等问题。以及施工效率低等问题。以及施工效率低等问题。

【技术实现步骤摘要】
地面与井下联合注浆装置及注浆方法


[0001]本专利技术涉及岩体注浆
，更为具体地，涉及一种地面与井下联合注浆装置及注浆方法。

技术介绍

[0002]地面帷幕注浆技术是在矿区主要进水方向采用系列钻孔注浆的方法，用一定的压力将浆液材料压送到含水层的裂隙中，经固结后减少裂隙的体积和过水断面，以截断地下水进入矿坑的补给源。该技术在保障矿山采矿安全的同时大幅减少矿坑涌水量，降低采矿成本；能有效保护矿山地质环境。
[0003]目前常用的地面注浆技术需要在地表大量布置注浆孔，浆液材料的运输受注浆孔位置限制，工人劳动强度高，在一些工程中注浆段深度大，往往过多注浆孔的布置导致注浆段以上覆盖层中无效进尺增多，不仅提高了工程造价，还影响工作效率。在注浆方式上绝大多数都是选择加压注浆泵加压将浆液注入目标含水层，时常因为注浆泵自身的磨损、堵塞问题影响工程进度。
[0004]另一种是采用井下注浆技术在地表以下适当位置钻探注浆孔，将注浆设备转移到井下运转，设备和原料的运输需要耗费大量人力，而且井下作业条件差。井下注浆必须配合注浆泵工作，注浆泵需要提供更大的压力，因此注浆泵的故障问题也会大大降低工作效率。
[0005]综上所述，针对于以上目前常用的两种注浆技术，存在以下不足之处：
[0006]地面注浆技术需要在地表布置大量注浆孔，导致注浆段以上覆盖层中无效进尺增多，大幅度提高成本；
[0007]造浆站受不同注浆孔位置限制，需要耗费大量的人力运送水泥，工人的劳动强度高并且工作效率低；
[0008]在注浆的过程中还要受注浆泵流量限制和故障影响，由于注浆泵的存在不能随意添加掺合料来提高封堵效果，容易造成浆料的浪费；
[0009]井下注浆技术工作条件差，注浆压力大，注浆泵易出现故障。

技术实现思路

[0010]鉴于上述问题，本专利技术的目的是提供一种地面与井下联合注浆装置及注浆方法，以解决目前的现有技术中，单独采用地面注浆技术或地下注浆技术，分别存在无效进尺工作量大、注浆泵磨损问题严重、造浆站设置灵活度低和井下施工条件差、搬运设备劳动量大、不易实现高压注浆以及施工效率低等问题。
[0011]本专利技术提供一种地面与井下联合注浆装置，包括：地面造浆装置、自溜注浆装置和地下注浆装置；其中，所述自溜注浆装置包括纵向设置的地面注浆孔和与所述地面注浆孔的进浆口连接的地面输浆管道；所述地面输浆管道的进浆端与所述地面造浆装置连接；所述地下注浆装置包括横向设置的井下注浆管道；所述井下注浆管道设置在采矿巷道内；所述井下注浆管道的进浆端与所述地面注浆孔的下部的出浆口连通；在所述井下注浆管道的
不同位置设置有多个孔口管；所述孔口管的出浆端与井下注浆孔连接，所述井下注浆孔设置在目标含水层内。
[0012]此外，优选的方案是，在所述地面输浆管道上分设有加压注浆管道；在所述加压注浆管道的进浆端设置有加压注浆泵。
[0013]此外，优选的方案是，在所述地面输浆管道上设置有第一止浆阀；在所述加压注浆管道上设置有第二止浆阀。
[0014]此外，优选的方案是，所述地面注浆孔纵向设置；所述地面注浆孔的终端位于所述采矿巷道内。
[0015]此外，优选的方案是，所述井下注浆管道延伸至拟注浆区域；在所述井下注浆管道上设置有压力表。
[0016]此外，优选的方案是，在所述井下注浆管道的末端设置有排浆口；在所述排浆口处设置有排浆阀。
[0017]此外，优选的方案是，所述井下注浆管道上设置多个井下注浆孔；所述井下注浆孔穿过所述目标含水层。
[0018]本专利技术提供的地面与井下联合注浆方法，利用如上所述的地面与井下联合注浆装置对目标含水层进行注浆操作，包括如下步骤：
[0019]搭建地面造浆装置，以及对自溜注浆装置和地下注浆装置进行施工搭建，得到施工就位的地面与井下联合注浆装置；
[0020]利用地面造浆装置对注浆材料进行造浆处理，并将得到的浆液通过所述地面输浆管道输送至所述地面注浆孔；
[0021]在所述地面注浆孔内利用所述浆液形成浆柱的自重而产生的压力，使浆液依次通过井下注浆管道、孔口管和井下注浆孔进入所述目标含水层内，并在所述目标含水层中渗透扩散，当达到预设注浆条件时，完成对所述目标含水层的注浆。
[0022]此外，优选的方案是，在所述地面注浆孔内利用所述浆液形成浆柱的自重而产生的压力，使浆液依次通过井下注浆管道、孔口管和井下注浆孔进入所述目标含水层内，并在所述目标含水层中渗透扩散，当达到预设注浆条件时，完成对所述目标含水层的注浆的过程中，
[0023]若浆液在目标含水层中渗透扩散所需要的压力未达到要求时，浆液采用加压注浆泵进行加压后通过加压注浆管道进行注浆。
[0024]从上面的技术方案可知，本专利技术提供的地面与井下联合注浆装置及自溜注浆方法，将地面与井下注浆技术联合使用，通过井下注浆孔代替众多的地面注浆孔，解决注浆孔穿过上部覆盖层无效进尺多的问题，降低了帷幕工程造价，同时节省了钻机工程量和钻机搬迁及平整场地的工作量；地面造浆装置通过地面输浆管道输送至施工地点，造浆站不再受空间限制，可利用大型造浆设备和先进造浆工艺，供浆充足，工人劳动强度低，大大加快造浆、供浆效率；通过自溜注浆装置，实现自溜注浆，无需考虑注浆泵的磨损和堵塞等问题，解决了井下注浆压力大的问题，真正实现节能、高效的目的。同时可以配合投放骨料等各种地层能吸收的掺合料，加强封堵的效果同时避免注浆材料的浪费。本专利技术具有工作条件好、灵活可靠、节省成本、节能高效等优点。
[0025]为了实现上述以及相关目的，本专利技术的一个或多个方面包括后面将详细说明的特
征。下面的说明以及附图详细说明了本专利技术的某些示例性方面。然而，这些方面指示的仅仅是可使用本专利技术的原理的各种方式中的一些方式。此外，本专利技术旨在包括所有这些方面以及它们的等同物。
附图说明
[0026]通过参考以下结合附图的说明，并且随着对本专利技术的更全面理解，本专利技术的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：
[0027]图1为根据本专利技术实施例的地面与井下联合注浆装置的结构示意图；
[0028]图2为根据本专利技术实施例的地面与井下联合注浆方法的流程图。
[0029]在附图1中，1
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地面造浆装置，2
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地面输浆管道，3
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第一止浆阀，4
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加压注浆泵，5
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加压注浆管道，6
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第二止浆阀，7
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地面注浆孔，8
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地层界限，9
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采矿巷道，10
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井下注浆管道，11
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压力表，12
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孔口管，13
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目标含水层，14
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井下注浆孔，15
‑
排浆阀。
[0030]在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种地面与井下联合注浆装置，其特征在于，包括：地面造浆装置、自溜注浆装置和地下注浆装置；其中，所述自溜注浆装置包括纵向设置的地面注浆孔和与所述地面注浆孔的进浆口连接的地面输浆管道；所述地面输浆管道的进浆端与所述地面造浆装置连接；所述地下注浆装置包括横向设置的井下注浆管道；所述井下注浆管道设置在采矿巷道内；所述井下注浆管道的进浆端与所述地面注浆孔的下部的出浆口连通；在所述井下注浆管道的不同位置设置有多个孔口管；所述孔口管的出浆端与井下注浆孔连接，所述井下注浆孔设置在目标含水层内。2.根据权利要求1所述的地面与井下联合注浆装置，其特征在于，在所述地面输浆管道上分设有加压注浆管道；在所述加压注浆管道的进浆端设置有加压注浆泵。3.根据权利要求2所述的地面与井下联合注浆装置，其特征在于，在所述地面输浆管道上设置有第一止浆阀；在所述加压注浆管道上设置有第二止浆阀。4.根据权利要求1所述的地面与井下联合注浆装置，其特征在于，所述地面注浆孔纵向设置；所述地面注浆孔的终端位于所述采矿巷道内。5.根据权利要求1所述的地面与井下联合注浆装置，其特征在于，所述井下注浆管道延伸至拟注浆区域；在所述井下注浆管道上设置有压力表。6.根据权利要求1所述的地面与井下联合注浆装置，其特征在于，在所述井下注浆管道的末端设置有排浆口；在所述排浆口...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊勇，郭旭东，张梦昭，钱涵，
申请(专利权)人：中国有色工程有限公司，
类型：发明
国别省市：