本申請(qǐng)屬于礦井施工工藝，具體涉及一種井下靶向注漿施工裝置及方法。

背景技術(shù)：

1、大水礦山中的水文地質(zhì)邊界條件較為復(fù)雜，礦體上覆的第四系砂礫卵石含水層的分布廣、厚度大，且透水性與富水性極強(qiáng)。

2、以馬城鐵礦的礦山為例，馬城鐵礦的礦區(qū)斷裂構(gòu)造發(fā)育，f1、f2及f3(f1、f2及f3為相鄰的斷層)斷層相互關(guān)聯(lián)、互相影響，斷層破碎帶含水性、透水性強(qiáng)，形成了礦區(qū)內(nèi)主要的基巖構(gòu)造裂隙含水層；

3、在基建過(guò)程中，多個(gè)水平開(kāi)拓工程需穿越f1、f2及f3含水?dāng)鄬蛹皵鄬佑绊憥Ш畬?，含水層的水頭高，靜水壓達(dá)5-9mpa，同時(shí)破碎帶含水層中含泥含砂，滲透面小且不均勻，滲透性差。

4、開(kāi)拓工程的巷道掘進(jìn)至此區(qū)域時(shí)，需依據(jù)防治水安全技術(shù)規(guī)范，預(yù)留大于25m的超前距后，開(kāi)展井下巷道工作面注漿堵水工作，根據(jù)斷層尺寸及漿液擴(kuò)散半徑在巷道周邊布置注漿孔，注漿孔按設(shè)計(jì)外插角呈扇形布置，注漿孔深一般50-60m，注漿壓力按大于2.5倍靜水壓控制，一般注漿壓力達(dá)15-30mpa；

5、但是，灌注管的管徑小于注漿孔的孔徑，隨著孔深的增加，注漿壓力在注漿孔內(nèi)快速衰減，導(dǎo)致漿液無(wú)法完全覆蓋目標(biāo)區(qū)域，注漿堵水的效果也越來(lái)越差，帶來(lái)的負(fù)面影響則是存在著預(yù)留止?jié){巖帽漏漿以及重點(diǎn)區(qū)域的鉆孔反復(fù)出水等問(wèn)題。因此，發(fā)明一種能夠使注漿壓力在指定區(qū)域釋放擴(kuò)散以提高注漿效果的裝置及方法，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本申請(qǐng)一方面提供一種井下靶向注漿施工裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中注漿壓力會(huì)在注漿孔內(nèi)快速衰減，使得漿液無(wú)法完全覆蓋目標(biāo)區(qū)域，導(dǎo)致注漿堵水的效果較差的技術(shù)問(wèn)題。

2、實(shí)現(xiàn)本申請(qǐng)目的所采用的技術(shù)方案為：

3、一種井下靶向注漿施工裝置，包括孔口管、注漿導(dǎo)管和注漿間隔器；

4、所述孔口管的注漿端設(shè)置有蓋板，所述蓋板上設(shè)置有第一注漿口和第二注漿口；

5、所述注漿導(dǎo)管設(shè)置在所述孔口管中，且所述注漿導(dǎo)管的進(jìn)料端與所述第二注漿口連通；

6、所述注漿間隔器設(shè)置在所述注漿導(dǎo)管上，且所述注漿間隔器緊靠所述注漿導(dǎo)管的出料端設(shè)置。

7、為了更好的實(shí)現(xiàn)本申請(qǐng)，在上述結(jié)構(gòu)中作進(jìn)一步的優(yōu)化，所述注漿間隔器包括供氣瓶、膨脹膠袋以及提拉繩；

8、所述膨脹膠袋套設(shè)在所述注漿導(dǎo)管的外部；

9、所述供氣瓶的出氣端與所述膨脹膠袋的充氣口連通；

10、所述提拉繩的固定端與所述供氣瓶的密封閥連接。

11、為了更好的實(shí)現(xiàn)本申請(qǐng)，在上述結(jié)構(gòu)中作進(jìn)一步的優(yōu)化，所述膨脹膠袋為“u”字形結(jié)構(gòu)，所述注漿導(dǎo)管卡設(shè)在所述膨脹膠袋的凹陷處。

12、為了更好的實(shí)現(xiàn)本申請(qǐng)，在上述結(jié)構(gòu)中作進(jìn)一步的優(yōu)化，所述膨脹膠袋為環(huán)形結(jié)構(gòu)，所述注漿導(dǎo)管插設(shè)在所述膨脹膠袋的中心孔處。

13、為了更好的實(shí)現(xiàn)本申請(qǐng)，在上述結(jié)構(gòu)中作進(jìn)一步的優(yōu)化，所述孔口管的注漿端設(shè)置有連接法蘭，所述蓋板通過(guò)所述連接法蘭可拆卸的設(shè)置在所述孔口管的注漿端。

14、為了更好的實(shí)現(xiàn)本申請(qǐng)，在上述結(jié)構(gòu)中作進(jìn)一步的優(yōu)化，所述第一注漿口處設(shè)置有第一閥門(mén)，所述第二注漿口處設(shè)置有第二閥門(mén)。

15、另一方面，本申請(qǐng)還提供一種井下靶向注漿施工方法，所述方法由上述的井下靶向注漿施工裝置實(shí)施，所述方法包括以下步驟；

16、開(kāi)設(shè)注漿鉆孔；

17、將孔口管套設(shè)在注漿鉆孔的灌注端；

18、下放注漿導(dǎo)管，啟動(dòng)注漿間隔器，使注漿間隔器的外側(cè)壁貼合注漿鉆孔的內(nèi)側(cè)壁，并將注漿鉆孔的兩端分隔；

19、在孔口管的注漿端安裝蓋板，并使第一注漿口與蓋板和注漿間隔器之間的空間連通，第二注漿口與注漿導(dǎo)管的進(jìn)料端連通；

20、通過(guò)第一注漿口向蓋板和注漿間隔器之間的空間中內(nèi)灌注雙液漿；

21、待雙液漿凝固成水泥結(jié)石體后，通過(guò)第二注漿口向注漿導(dǎo)管灌注填充漿液。

22、為了更好的實(shí)現(xiàn)本申請(qǐng)，在上述方法中作進(jìn)一步的優(yōu)化，所述雙液漿的灌注壓力為0.5mpa。

23、為了更好的實(shí)現(xiàn)本申請(qǐng)，在上述方法中作進(jìn)一步的優(yōu)化，所述雙液漿中的水玻璃與氯化鈣溶液比例為1:1。

24、由上述技術(shù)方案可知，本申請(qǐng)?zhí)峁┑木掳邢蜃{施工裝置通過(guò)在孔口管中設(shè)置的注漿導(dǎo)管能夠?qū){液送至指定位置處，且在注漿前，通過(guò)第一注漿口向注漿鉆孔與注漿導(dǎo)管之間灌注雙液漿，通過(guò)固化的雙液漿實(shí)現(xiàn)對(duì)注漿導(dǎo)管的保護(hù)，以保證通過(guò)注漿導(dǎo)管的漿液的壓力，使高壓漿液能夠在指定區(qū)域釋放擴(kuò)散，從而有效的提高漿液的擴(kuò)散范圍及填充效果，以避免預(yù)留止?jié){巖帽漏漿以及重點(diǎn)區(qū)域的鉆孔反復(fù)出水等問(wèn)題的發(fā)生。

技術(shù)特征：

1.一種井下靶向注漿施工裝置，其特征在于，包括孔口管(1)、注漿導(dǎo)管(2)和注漿間隔器(3)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下靶向注漿施工裝置，其特征在于，所述注漿間隔器(3)包括供氣瓶、膨脹膠袋以及提拉繩；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的井下靶向注漿施工裝置，其特征在于，所述膨脹膠袋為“u”字形結(jié)構(gòu)，所述注漿導(dǎo)管(2)卡設(shè)在所述膨脹膠袋的凹陷處。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的井下靶向注漿施工裝置，其特征在于，所述膨脹膠袋為環(huán)形結(jié)構(gòu)，所述注漿導(dǎo)管(2)插設(shè)在所述膨脹膠袋的中心孔處。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下靶向注漿施工裝置，其特征在于，所述孔口管(1)的注漿端設(shè)置有連接法蘭(11)，所述蓋板(4)通過(guò)所述連接法蘭(11)可拆卸的設(shè)置在所述孔口管(1)的注漿端。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下靶向注漿施工裝置，其特征在于，所述第一注漿口處設(shè)置有第一閥門(mén)(41)，所述第二注漿口處設(shè)置有第二閥門(mén)(42)。

7.一種井下靶向注漿施工方法，其特征在于，所述方法由權(quán)利要去1至6中任一項(xiàng)所述的井下靶向注漿施工裝置實(shí)施，所述方法包括以下步驟；

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的井下靶向注漿施工方法，其特征在于，所述雙液漿的灌注壓力為0.5mpa。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的井下靶向注漿施工方法，其特征在于，所述雙液漿中的水玻璃與氯化鈣溶液比例為1:1。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)公開(kāi)了一種井下靶向注漿施工裝置及方法，解決現(xiàn)有技術(shù)中注漿壓力會(huì)在注漿孔內(nèi)快速衰減，使得漿液無(wú)法完全覆蓋目標(biāo)區(qū)域，導(dǎo)致注漿堵水的效果較差的技術(shù)問(wèn)題。其中，井下靶向注漿施工裝置包括孔口管、注漿導(dǎo)管和注漿間隔器；孔口管的注漿端設(shè)置有蓋板，蓋板上設(shè)置有第一注漿口和第二注漿口；注漿導(dǎo)管設(shè)置在孔口管中，且注漿導(dǎo)管的進(jìn)料端與第二注漿口連通；注漿間隔器設(shè)置在注漿導(dǎo)管上。該井下靶向注漿施工裝置通過(guò)在孔口管中設(shè)置的注漿導(dǎo)管能夠?qū){液送至指定位置處，且通過(guò)第一注漿口向注漿鉆孔與注漿導(dǎo)管之間灌注雙液漿實(shí)現(xiàn)對(duì)注漿導(dǎo)管的保護(hù)，以保證漿液的壓力，使高壓漿液能夠在指定區(qū)域釋放擴(kuò)散，以提高漿液的擴(kuò)散范圍及填充效果。

技術(shù)研發(fā)人員：王敬海,康振興,梁元伍,魏宇,陳國(guó)瑞,馬云鵬,馬超,殷立勇,裴迪,趙旭光
受保護(hù)的技術(shù)使用者：首鋼灤南馬城礦業(yè)有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30