一種自溶解注漿加固設備的製作方法

2023-07-15 15:16:16 2

本發明屬於深部巷道圍巖加固技術領域，更具體涉及一種自溶解注漿加固設備，適用於極破碎富水軟巖注漿加固，尤其適用於泥巖等富含親水類礦物的圍巖加固支護以及地下水封堵等，保證巷道安全穩定。

背景技術：

軟巖是煤礦深部巷道中常見的圍巖類型,在深部高應力和水的作用下易形成極破碎富水圍巖區,是制約整個巷道安全的關鍵區域。傳統的注漿加固設備和方法需要水作為漿液的運輸介質，然而軟巖尤其是泥巖中富含親水性礦物，水的作介入會加劇巖體軟化，很難達到預期的注漿加固效果，給煤礦深部巷道帶來重大安全問題和經濟損失。因此，亟需一種能適用於極破碎富水軟巖巷道的新注漿設備和方法，來保證煤礦深部巷道安全高效掘進。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供了一種自溶解注漿加固設備，形成高壓懸浮狀水泥灰，通過注漿管在注漿孔內形成自溶解漿液，並注入周圍破碎巖體中進行加固。對於極破碎富水軟巖巷道，既可以避免傳統注漿方法額外加入水對圍巖的進一步軟化，同時水泥灰自溶解也能消耗部分圍巖已有的裂隙水，是一種適用於極破碎富水軟巖巷道的注漿加固設備，對保障該類圍巖巷道安全掘進作用十分明顯。

為解決上述問題，本發明採用的技術方案是：

一種自溶解注漿加固設備，包括攪拌室，增壓室和注漿管，所述攪拌室通過控制閥門和單向閥門外接壓縮空氣，所述增壓室通過控制閥門和單向閥門連接所述攪拌室、通過壓力控制閥門外接壓縮空氣，所述注漿管通過單向閥門連接所述增壓室。

進一步，所述攪拌室通過側面和底部的控制閥門和單向閥門外接壓縮空氣。

進一步，所述增壓室通過底部壓力控制閥門外接壓縮空氣。

進一步，所述增壓室為圓柱形收口結構。

進一步，所述注漿管包括頂部注漿管和底部注漿花管。

本發明的優勢和效果主要體現在以下幾方面：

1、適用於極破碎富水軟巖巷道圍巖加固以及地下水封堵等，尤其是富含親水性礦物的泥巖等圍巖條件，效果尤其明顯；

2、利用圍巖自身裂隙水對水泥灰進行水化和運輸，一方面沒有外界水介入，另一方面水泥灰水化還能消耗部分圍巖裂隙水，對巷道穩定是有利的。

附圖說明

圖1為本發明一種自溶解注漿加固設備結構示意圖；

圖中： 1、攪拌室；2、增壓室；3、水泥添加口；4、注漿管；5、控制閥門；6、單向閥；7、壓力控制閥門；8、壓力表；9、軟木塞；10、鑽孔套管；11、花管。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明。

如圖1所示的一種自溶解注漿加固設備，包括攪拌室1、增壓室2和注漿管4，水泥添加口3用於向攪拌室內添加水泥，控制閥門5和單向閥6用於控制外接壓縮空氣，壓縮空氣由現有技術中的空氣壓縮機提供，壓力控制閥門7用於自動補充壓力。其具體實施步驟是：

攪拌室1為圓柱體（直徑2-2.5m，高度1-2m）密閉容器，上部連接漏鬥狀水泥添加口3（口徑直徑約0.5-1m），通過控制閥門5來控制水泥添加，攪拌室1側面和底部分別通過單向閥6接入壓縮空氣，形成高壓懸浮狀水泥灰；增壓室2為圓柱形收口密閉容器，攪拌室1形成的高壓懸浮狀水泥灰通過單向閥6進入增壓室2，增壓室2底部通過壓力控制閥門7外接壓縮空氣進行補償增壓；注漿孔孔口採用1-2m的鑽孔套管10護壁，注漿管4通過單向閥6連接增壓室2，孔口採用軟木塞9結合噴射混凝土封閉，高壓懸浮水泥灰分別通過頂部孔口和底部的花管11進入注漿孔，與圍巖裂隙水作用形成自溶解水泥漿並擴散到裂隙巖體中起到加固效果。

本實施例的增壓室2採用圓柱形收口設計，圓柱部分直徑1-1.5m，長0.5-1m，收口部分長0.5-1m,收口直徑0.3-0.5m，並結合底部壓力控制閥門7實現壓縮空氣自動補充，保證懸浮水泥灰的壓力。

本實施例的注漿管4採用雙孔設計，頂部大口徑注漿管（直徑約100mm）保障注漿壓力的同時配合底部注漿花管11（直徑約50mm）在孔內實現水泥灰自溶解，為注漿加固提供保障。

以上所述為本發明的最佳實施例，並非對本發明作任何形式上的限制，凡是依據本發明的技術實質對以上實例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍落入本發明的保護範圍內。