一种覆岩离层的智能化注浆方法技术

本发明专利技术公开了一种覆岩离层的智能化注浆方法，包括以下步骤：(1)勘测现场的覆岩离层情况，确定需注浆加强的覆岩离层区域范围；(2)在区域范围内设置多个注浆孔，并准确探测覆岩离层的注浆核心位置；(3)配置第一注浆材料；(4)采用第一注浆材料，通过智能化注浆装置进行覆岩离层的智能化注浆，并设置自动监测系统进行实时动态监测；(5)注浆结束，移除所述智能化注浆装置，封闭注浆孔，并保留自动监测系统，对注浆后的覆岩离层进行后期强度监测；(6)配置第二注浆材料，若监测到注浆后的覆岩离层需进行补强时，设置补强灌注孔，灌注第二注浆材料，保证覆岩离层的强度满足设计要求。本发明专利技术自动化程度高，大幅度提高施工效率和质量。大幅度提高施工效率和质量。

【技术实现步骤摘要】
一种覆岩离层的智能化注浆方法


[0001]本专利技术涉及岩层注浆施工控制的
，具体地，涉及一种覆岩离层的智能化注浆方法。

技术介绍

[0002]目前控制煤矿开采地表沉陷最有效的方法之一是覆岩离层注浆，并且覆岩离层注浆技术越来越被重视。但现有的离层注浆方法也存在以下缺陷：1)注浆浓度无法精确控制，注浆浓度控制完全依靠人工经验先进行取样检测，然后再通过控制原料和水的加入比调节；2)注浆压力参数是覆岩隔离注浆中极其重要的的参数，原始的数据采集是靠人为巡查记录，对实时注浆参数调整有滞后性，也不利于后期资料整理及项目数据分析；3)所有的注浆操作环节均依靠人力，工人生产劳动强度高；4)注浆管大多采用的是高压管，且随意铺设在路面上，铺设的长度较长，注浆过程中，注浆压力较大，又经常被重型车辆碾压，出现爆管现象，对行人造成意外伤害。
[0003]因此，专利技术一种易操作、高效率、高精度的控制地表沉陷的智能化注浆工艺十分必要。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术中的缺陷，本专利技术提供了一种覆岩离层的智能化注浆方法。本专利技术的方法操作简单，实现了复杂地质条件下的智能化注浆，自动化程度高，能够大幅度提高针对覆岩离层的注浆速度，施工效率高，施工效率和质量能够得到保证。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了一种覆岩离层的智能化注浆方法，包括以下步骤：
[0006](1)勘测现场的覆岩离层情况，确定需注浆加强的覆岩离层区域范围；
[0007](2)在所述区域范围内设置多个注浆孔，并准确探测覆岩离层的注浆核心位置；依次向每个注浆孔进行注水，并在孔中设置流体压力检测器，根据流体压力检测器检测到的流体压力数据来确定主要的核心注浆孔，作为所述注浆核心位置；
[0008](3)配置第一注浆材料；所述第一注浆材料包括以下组分：水泥、环氧丙烯酸树脂、对二甲苯、乙醇、单宁酸、2
‑
羟基乙基甲基丙烯酸酯、矿物油、机制砂、聚乙烯乳胶、斑脱岩、无水硫酸铝、灰岩颗粒；
[0009](4)采用第一注浆材料，通过智能化注浆装置进行覆岩离层的智能化注浆，并设置自动监测系统进行实时动态监测；其中，智能化注浆保证在所述核心注浆孔内的注浆压力高于除核心注浆孔之外的非核心注浆孔内的压力，并随时调整各注浆孔内的注浆压力；
[0010](5)注浆结束，移除所述智能化注浆装置，封闭注浆孔，并保留自动监测系统，对注浆后的覆岩离层进行后期强度监测；
[0011](6)配置第二注浆材料，若监测到注浆后的覆岩离层需进行补强时，设置补强灌注孔，灌注第二注浆材料，保证覆岩离层的强度满足设计要求。
[0012]优选的，在所述步骤(1)中，包括对岩层取样，判定覆岩离层的岩性、厚度以及软弱
岩层分布情况；进一步探测覆岩离层的裂缝分布情况；依据取样结果及探测结果分析，确定需注浆区域范围；采用钻孔取样，并采用超声波检测装置和应力感应装置共同配合进行探测。
[0013]在上述任一方案中优选的是，在所述步骤(2)中，依次向每个注浆孔进行注水时，其它注浆孔进行暂时封闭，每个注浆孔中注水12
‑
15min后，开启孔内的流体压力检测器，继续注水；每过3min读取流体压力检测器的压力读数；经过3
‑
5次读数，若在此期间压力读数变化幅度不超过首次读数的10％，则该注浆孔为核心注浆孔。
[0014]在上述任一方案中优选的是，在所述步骤(3)中，所述组分的重量份为：水泥150
‑
170、环氧丙烯酸树脂30
‑
50、对二甲苯10
‑
12、乙醇25
‑
35、单宁酸8
‑
10、2
‑
羟基乙基甲基丙烯酸酯8
‑
10、矿物油5
‑
6、机制砂50
‑
60、聚乙烯乳胶7
‑
9、斑脱岩3
‑
5、无水硫酸铝3
‑
5、灰岩颗粒70
‑
80。
[0015]在上述任一方案中优选的是，在所述步骤(3)中，所述机制砂的粒径为1
‑
1.5mm，所述斑脱岩的粒径为5
‑
8mm，所述灰岩颗粒的粒径为15
‑
18mm。
[0016]在上述任一方案中优选的是，在所述步骤(4)中，所述智能化注浆的方法为：同时向多个注浆孔注浆，并由自动监测系统对各注浆孔内的注浆压力进行监测，并将收集到的信息反馈到智能化注浆装置的控制模块；所述控制模块根据监测的信息，随时调整各注浆孔内的注浆压力，使其保持各自的注浆压力，直至注浆结束。
[0017]在上述任一方案中优选的是，在所述步骤(4)中，所述智能化注浆装置在各注浆孔的孔口处均设置流量检测模块，待各注浆孔内持续注浆1
‑
1.5h后，开启所述流量检测模块，监测流经各注浆孔的第一注浆材料流量；若监测10min后，流量无变化，表明各注浆孔内注浆已满，则注浆结束。
[0018]在上述任一方案中优选的是，在所述步骤(4)和(5)中，所述自动监测系统设置在注浆孔周围，采用光纤感应装置进行实时监测。
[0019]在上述任一方案中优选的是，在所述步骤(6)中，所述第二注浆材料包括以下重量份的组分：水泥140
‑
150、环氧丙烯酸树脂50
‑
70、苯基甲烷8
‑
10、乙醇25
‑
35、十八烷酸10
‑
12、机制砂50
‑
60、斑脱岩8
‑
10、无水硫酸铝3
‑
5、灰岩颗粒70
‑
80。
[0020]在上述任一方案中优选的是，在所述步骤(6)中，所述机制砂的粒径为2
‑
3mm，所述斑脱岩的粒径为5
‑
8mm，所述灰岩颗粒的粒径为20
‑
25mm。
[0021]本专利技术的有益效果为：
[0022]1.本专利技术的方法操作简单，实现了复杂地质条件下的智能化注浆，自动化程度高，能够大幅度提高针对覆岩离层的注浆速度，施工效率高，施工效率和质量能够得到保证。
[0023]2.本专利技术的方法对于需注浆加强的覆岩离层区域范围进行准确判定，从而能够进行有效注浆加固，合理布置加固形式及注浆位置，提高加固效果和施工效率。
[0024]3.本专利技术中先确定需注浆加强的覆岩离层区域范围，再准确探测覆岩离层的注浆核心位置，判断最合理的注浆位置，施工质量控制更加精确，减少不必要的注浆量，大大降低施工成本，提高施工效率。
[0025]4.本专利技术的智能化注浆方法，通过对各注浆孔进行实时监测和控制，达到智能化注浆效果，并大大提高施工的安全性；同时通过多种手段进行监测和控制，提高注浆精度，并且在注浆时和注浆后使用同一套自动监测系统进行实时监测，大大降低施工的成本和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种覆岩离层的智能化注浆方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)勘测现场的覆岩离层情况，确定需注浆加强的覆岩离层区域范围；(2)在所述区域范围内设置多个注浆孔，并准确探测覆岩离层的注浆核心位置；依次向每个注浆孔进行注水，并在孔中设置流体压力检测器，根据流体压力检测器检测到的流体压力数据来确定主要的核心注浆孔，作为所述注浆核心位置；(3)配置第一注浆材料；所述第一注浆材料包括以下组分：水泥、环氧丙烯酸树脂、对二甲苯、乙醇、单宁酸、2
‑
羟基乙基甲基丙烯酸酯、矿物油、机制砂、聚乙烯乳胶、斑脱岩、无水硫酸铝、灰岩颗粒；(4)采用第一注浆材料，通过智能化注浆装置进行覆岩离层的智能化注浆，并设置自动监测系统进行实时动态监测；其中，智能化注浆保证在所述核心注浆孔内的注浆压力高于除核心注浆孔之外的非核心注浆孔内的压力，并随时调整各注浆孔内的注浆压力；(5)注浆结束，移除所述智能化注浆装置，封闭注浆孔，并保留自动监测系统，对注浆后的覆岩离层进行后期强度监测；(6)配置第二注浆材料，若监测到注浆后的覆岩离层需进行补强时，设置补强灌注孔，灌注第二注浆材料，保证覆岩离层的强度满足设计要求。2.根据权利要求1所述的覆岩离层的智能化注浆方法，其特征在于，在所述步骤(1)中，包括对岩层取样，判定覆岩离层的岩性、厚度以及软弱岩层分布情况；进一步探测覆岩离层的裂缝分布情况；依据取样结果及探测结果分析，确定需注浆区域范围；采用钻孔取样，并采用超声波检测装置和应力感应装置共同配合进行探测。3.根据权利要求1
‑
2所述的覆岩离层的智能化注浆方法，其特征在于，在所述步骤(2)中，依次向每个注浆孔进行注水时，其它注浆孔进行暂时封闭，每个注浆孔中注水12
‑
15min后，开启孔内的流体压力检测器，继续注水；每过3min读取流体压力检测器的压力读数；经过3
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5次读数，若在此期间压力读数变化幅度不超过首次读数的10％，则该注浆孔为核心注浆孔。4.根据权利要求3所述的覆岩离层的智能化注浆方法，其特征在于，在所述步骤(3)中，所述组分的重量份为：水泥150
‑
170、环氧丙烯酸树脂30
‑
50、对二甲苯10
‑
12、乙醇25
‑
35、单宁酸8
‑
10、2
‑
羟基乙基甲基丙烯酸酯8
‑
10、矿物油5
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【专利技术属性】
技术研发人员：江河，
申请(专利权)人：山西文龙中美环能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：