【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及地下水库，尤其涉及一种地下水库人工坝体系统及其构筑方法。
技术介绍
1、在煤炭开采过程中，为了保护地下水资源，通常在井下利用采空区、巷道建立地下水库。地下水库的坝体包括位于巷道两侧的煤柱坝体和构筑在巷道中的人工坝体。人工坝体的底面与巷道底板相接，人工坝体的顶面与巷道顶板连接，人工坝体的左右两侧分别与两侧的煤柱坝体相接，以密封内侧的采空区蓄水。
2、但是，在人工坝体与巷道底板、巷道底板、煤柱坝体的相接处，也即是人工坝体与煤岩的交界处，容易受压破坏，形成渗流路径。
3、现有技术中，通常在是在人工坝体与煤岩的交界处涂防渗胶或延长人工坝体与煤岩的交界面来防止渗流。但在实际使用的过程中，人工坝体长期受压，还是会遭受破坏而渗流。而此时，煤柱坝体已经形成，只能在人工坝体的外侧再重新构筑新的密封坝体，工程浩大，修复成本高，周期长。
4、有鉴于此，提供一种便于修复人工坝体渗流的地下水库人工坝体系统及其构筑方法成为必要。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种便于修复人工坝体渗流的地下水库人工坝体系统及其构筑方法。
2、本专利技术技术方案提供一种地下水库人工坝体系统，包括人工坝体和注浆设备；
3、所述注浆设备包括存储有封堵材料的储料筒、与所述储料筒连接的液体泵、与所述液体泵连接的注浆管和用于控制所述液体泵开关的控制装置；
4、其中，所述人工坝体中预先确定有薄弱区域，所述注浆管的一端埋在所述
5、所述薄弱区域中埋有渗压传感器，所述渗压传感器与所述控制装置信号连接；
6、当所述渗压传感器传给所述控制装置的湿度值和水压值均达到预设湿度阈值和预设水压阈值时，所述控制装置控制所述液体泵自动开启。
7、在其中一项可选技术方案中，所述注浆管的末端连接有多孔管，所述多孔管埋在所述薄弱区域中。
8、在其中一项可选技术方案中，所述注浆管中安装有至逆阀。
9、在其中一项可选技术方案中，所述储料筒中安装有搅拌装置，所述搅拌装置与所述控制装置信号连接；
10、所述控制装置控制所述搅拌装置超前所述液体泵开启。
11、本专利技术技术方案还提供一种如前任一技术方案所述地下水库人工坝体系统的构筑方法，包括如下步骤：
12、s01：采用相似模拟实验，预先确定出所述人工坝体中的薄弱区域；
13、s02：在巷道底板、巷道顶板及煤柱坝体之间安装坝体模板，浇筑混凝土形成所述人工坝体，将所述渗压传感器及所述注浆管的一端分别安装在所述薄弱区域中；
14、s03：在井下布置存储有封堵材料的所述储料筒，将所述液体泵与所述储料筒连接，将所述注浆管与所述液体泵连接；
15、在调度中心布置所述控制装置，将所述渗压传感器、所述液体泵分别与所述控制装置连接。
16、在其中一项可选技术方案中，所述步骤s02中还包括如下步骤：
17、在浇注成型所述人工坝体时，预埋有连接至所述薄弱区域的第一塑料套筒和第二塑料套筒；
18、采用切割钻头将所述第一塑料套筒、所述第二塑料套筒割裂；
19、将所述渗压传感器推入割裂的所述第一塑料套筒中，封堵所述第一塑料套筒的筒口；
20、将所述注浆管的一端插入割裂的所述第二塑料套筒中，封堵所述第二塑料套筒的筒口。
21、在其中一项可选技术方案中，所述相似模拟实验包括物理相似实验；
22、所述物理相似实验包括如下步骤：
23、s01：搭建相似实验模具；
24、s02：在所述相似实验模具中构筑与所述人工坝体相似的相似人工坝体；
25、s03：向所述相似人工坝体中注水；
26、s04：给所述相似人工坝体施加载荷；
27、s05：监测所述相似人工坝体的压力、变形及渗流路径；
28、s06：确定所述相似人工坝体的相似破坏区域；
29、s07：根据所述相似人工坝体的所述相似破坏区域确定出所述人工坝体中的所述薄弱区域。
30、在其中一项可选技术方案中，所述相似模拟实验还包括重构三维相似人工坝体数字模型步骤，包括：
31、将所述相似人工坝体按照预设厚度分为n层相似人工坝体分层，其中n为≥2的整数；
32、按照从上往下的顺序依次拆除所述相似人工坝体分层，其中，每拆除一层所述相似人工坝体分层，对所述相似人工坝体分层上新形成的断面进行三维激光扫描；
33、将扫描后的图片进行数字图像处理以重构三维相似人工坝体数字模型，获取所述相似破坏位置的数字模型。
34、在其中一项可选技术方案中，采用3d打印的方式制备所述相似实验模具。
35、在其中一项可选技术方案中，所述相似模拟实验还包括数字模型相似实验；
36、所述数字模型相似实验与所述物理相似实验同步进行，以相互修正结果。
37、采用上述技术方案，具有如下有益效果：
38、本专利技术提供的地下水库人工坝体系统及其构筑方法，通过在人工坝体预先确定出薄弱区域，在构筑人工坝体时，预先在薄弱区域埋设渗压传感器和注浆管，在井下布置存储有封堵材料的储料筒和液体泵，在调度中心布置控制装置。渗压传感器会实时监测薄弱区域中的湿度和水压，并将湿度值和水压值传输给控制装置，当控制装置判断湿度值和水压值达到预设的湿度阈值和水压阈值时，则开启液体泵，通过注浆管向薄弱区域中注入封堵材料，以对渗流路径封堵。
39、综上所述，本专利技术提供的地下水库人工坝体系统及其构筑方法，为地下水库人工坝体的构筑提供一种新的方案，其可对人工坝体的薄弱区域进行自动修复，修复效果好，修复周期短，并降低了修复成本。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种地下水库人工坝体系统，其特征在于，包括人工坝体和注浆设备；
2.根据权利要求1所述的地下水库人工坝体系统，其特征在于，所述注浆管的末端连接有多孔管，所述多孔管埋在所述薄弱区域中。
3.根据权利要求1所述的地下水库人工坝体系统，其特征在于，所述注浆管中安装有至逆阀。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的地下水库人工坝体系统，其特征在于，所述储料筒中安装有搅拌装置，所述搅拌装置与所述控制装置信号连接；
5.一种如权利要求1-4中任一项所述地下水库人工坝体系统的构筑方法，其特征在于，包括如下步骤：
6.根据权利要求5所述的构筑方法，其特征在于，所述步骤S02中还包括如下步骤：
7.根据权利要求5所述的构筑方法，其特征在于，所述相似模拟实验包括物理相似实验；
8.根据权利要求7所述的构筑方法，其特征在于，所述相似模拟实验还包括重构三维相似人工坝体数字模型步骤，包括：
9.根据权利要求7所述的构筑方法，其特征在于，采用3D打印的方式制备所述相似实验模具。
10.根据权利要求7
...【技术特征摘要】
1.一种地下水库人工坝体系统，其特征在于，包括人工坝体和注浆设备；
2.根据权利要求1所述的地下水库人工坝体系统，其特征在于，所述注浆管的末端连接有多孔管，所述多孔管埋在所述薄弱区域中。
3.根据权利要求1所述的地下水库人工坝体系统，其特征在于，所述注浆管中安装有至逆阀。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的地下水库人工坝体系统，其特征在于，所述储料筒中安装有搅拌装置，所述搅拌装置与所述控制装置信号连接；
5.一种如权利要求1-4中任一项所述地下水库人工坝体系统的构筑方法，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹志国，王路军，武洋，张勇，杨毅，吴宝杨，池明波，李海祥，朱晓倩，
申请(专利权)人：国能神东煤炭集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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