专利名称：井下涌水钻孔骨料添加系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种井下涌水钻孔骨料添加系统，属于矿山、交通、水利等注浆堵 水领域。
背景技术：
目前在矿山井下、交通隧道，水利工程等钻孔揭露较大的含导水岩溶裂隙后，出现 高压涌水时，由于存在着高压，涌水量较大，含导水构造或者过水通道距离泄水点较短时， 很难实现注浆材料的留存，造成注浆材料大量的溃出而白白浪费。目前处理该问题的方法 主要是使用有机高分子化学注浆材料，只能解决表面肤浅层的涌水。而且成本较高，操作难 度大。按照地面注浆工艺，由于钻孔高压涌水的存在，难以把阻水材料顺利注入到钻孔内。 遇到这种问题，往往束手无策。
实用新型内容本实用新型的目的就是为解决上述问题，提供一种井下涌水钻孔骨料添加系统， 可以实现在高压涌水条件下顺利向钻孔内连续注入骨料，封堵较大的含导水裂隙或者过水 构造，以减阻涌水的流速，促进材料的沉淀和固结，实现减少材料流失、从而达到注浆堵水 目的。为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案一种井下涌水钻孔骨料添加系统，它包括注浆管，所述注浆管分别通过注水管路I 和注水管路II与注浆套管连通，在注浆套管上设有间阀I和间阀II，注水管路I与注浆套 管连接处在注浆套管的前端、间阀I的前部，注水管路II与注浆套管连接处设置在间阀I 与闸阀II之间，即通过闸阀I将注水管路I和注水管路II分隔为两个独立的注水系统。所述注水管路I包括高压管I，它一端通过球阀I与注浆管连通，另一端通过球阀 II与注浆套管前端连通。所述注水管路II包括高压管II，它一端通过球阀IV与注浆管连通，另一端通过球 阀III与注浆套管连通。所述注浆套管的前端设有添加骨料用后盖。一种井下涌水钻孔骨料添加系统的添加工艺，它的步骤为步骤一关闭球阀I、球阀II和闸阀I，打开闸阀II、球阀III、球阀IV，开泵，通过 注浆管、球阀IV、高压管II、球阀III向注浆套管内压水；步骤二 打开后盖向容腔里添加骨料，填满骨料后，关泵，关闭闸阀II、球阀III、 球阀IV，打开球阀I、球阀II和闸阀I，然后开泵，用水通过注浆管、球阀I、高压管I、球阀 II把骨料压入孔内；步骤三重复以上操作，达到骨料连续注入的目的。所述步骤二中，向容腔里添加骨料的同时，注浆泵通过注浆管、球阀IV、高压管 II、球阀III向孔内压水，把注浆套管里的骨料推进岩壁的裂隙内。[0014]本实用新型由两套独立的注水系统组成，分别为注水管路I (分别由注浆管、球阀 I、高压管I、球阀II和容腔组成)；注水管路II (分别由注浆管、球阀IV、高压管II、球阀 III组成)，两套注水系统交替工作，可以实现连续作业，把充入的骨料连续不断的输送到 钻孔内，从而达到进入含导水构造，起到阻水的作用。本实用新型的有益效果是可以实现在高压涌水条件下顺利向钻孔内连续注入骨 料，封堵较大的含导水裂隙或者过水构造，以减阻涌水的流速，促进材料的沉淀和固结，实 现减少材料流失、达到注浆堵水目的。
图1为本实用新型的系统结构图。其中，1注浆管，2球阀1，3高压管1，4球阀11，5短管，6法兰盘，7闸阀1，8闸阀 Π，9注浆套管，10球阀III，11容腔，12后盖，13高压管II，14球阀IV。
具体实施方式
以下结合附图与实施例对本实用新型做进一步说明。图1中，一种井下涌水钻孔骨料添加系统，它包括注浆管1，所述注浆管1分别通过 注水管路I和注水管路II与注浆套管9连通，在注浆套管9上设有闸阀17和闸阀118，注 水管路I与注浆套管9连接处在注浆套管9的前端、闸阀17的前部，注水管路II与注浆套 管9连接处设置在闸阀17与闸阀118之间，即通过闸阀17将注水管路I和注水管路II分 隔为两个独立的注水系统。如图1，容腔11通过法兰盘6与闸阀17连接，闸阀118通过法 兰盘连接到注浆套管9。所述注水管路I包括高压管13，它一端通过球阀12与注浆管1连通，另一端通过 球阀114、短管5与注浆套管9前端容腔11连通。所述注水管路II包括高压管1113，它一端通过球阀IV14与注浆管1连通，另一端 通过球阀IIIlO与注浆套管9连通。所述注浆套管9的前端设有添加骨料用后盖12。井下涌水钻孔骨料添加系统的添加工艺，它的步骤为步骤一关闭球阀12、球阀114和闸阀17，打开闸阀118、球阀11110、球阀IV14， 开泵，通过注浆管1、球阀IV14、高压管1113、球阀IIIlO向注浆套管9内压水；步骤二 打开后盖12向容腔11里添加骨料，填满骨料后，关泵，关闭闸阀118、球 阀11110、球阀IV14，打开球阀12、球阀114和闸阀17，然后开泵，用水通过注浆管1、球阀 12、高压管13、球阀114、短管5把骨料压入孔内；步骤三重复以上操作，达到骨料连续注入的目的。所述步骤二中，向容腔11里添加骨料的同时，注浆泵通过注浆管1、球阀IV14、高 压管1113、球阀IIIlO向孔内压水，把注浆套管9里的骨料推进岩壁的裂隙内。实施例龙固煤矿辅二运输大巷Fl断层附近顶板涌水量大，巷道内需搭防水棚行人、车辆 才能通过。在顶板淋水注浆堵水工程施工过程中，3#硐室内通向断层带的钻孔3-2孔在 58m处涌水量130m3/h、3-3孔在43m处涌水量70m3/h ;4#硐室(水仓内)通向断层带的钻孔4-6孔在69m处涌水量120m7h、4-7孔在79m处涌水量135m7h。由于上述4个孔所揭 露的过水通道和涌水量大、距离顶板淋水区距离近等原因，在注浆过程中浆液不易固结、沉 淀，浆液几乎全部流失，不能对过水通道进行有效的封堵。随后采用本骨料添加系统及其 工艺后，利用上述操作步骤对这4个钻孔持续注入骨料3-2孔158kg、3-3孔106kg、4_6孔 1152kg、4-7孔163kg。由于大量骨料的注入，过水通道变小、水的流速变缓、到达淋水区的 水量明显变小，起到了暂时封堵大通道、大裂隙的作用，随后注入浆液，完全封堵了过水通 道，彻底解决了淋水区的涌水。
权利要求1.一种井下涌水钻孔骨料添加系统，其特征是，它包括注浆管，所述注浆管分别通过注 水管路I和注水管路II与注浆套管连通，在注浆套管上设有间阀I和间阀II，注水管路I 与注浆套管连接处在注浆套管的前端、间阀I的前部，注水管路II与注浆套管连接处设置 在闸阀I与闸阀II之间，即通过闸阀I将注水管路I和注水管路II分隔为两个独立的注 水系统。
2.如权利要求1所述的井下涌水钻孔骨料添加系统，其特征是，所述注水管路I包括高 压管I，它一端通过球阀I与注浆管连通，另一端通过球阀II与注浆套管前端连通。
3.如权利要求1所述的井下涌水钻孔骨料添加系统，其特征是，所述注水管路II包括 高压管II，它一端通过球阀IV与注浆管连通，另一端通过球阀III与注浆套管连通。
4.如权利要求1或2或3所述的井下涌水钻孔骨料添加系统，其特征是，所述注浆套管 的前端设有添加骨料用后盖。
专利摘要本实用新型涉及一种井下涌水钻孔骨料添加系统。它可以实现在高压涌水条件下顺利向钻孔内连续注入骨料，封堵较大的含导水裂隙或者过水构造，以减阻涌水的流速，促进材料的沉淀和固结，实现减少材料流失、从而达到注浆堵水目的。它包括注浆管，所述注浆管分别通过注水管路I和注水管路II与注浆套管连通，在注浆套管上设有闸阀I和闸阀II，注水管路I与注浆套管连接处在注浆套管的前端、闸阀I的前部，注水管路II与注浆套管连接处设置在闸阀I与闸阀II之间，即通过闸阀I将注水管路I和注水管路II分隔为两个独立的注水系统。
文档编号E02D15/04GK201891118SQ20102057564
公开日2011年7月6日 申请日期2010年10月25日 优先权日2010年10月25日
发明者刘人太, 张伟杰, 张兵, 张庆松, 张霄, 李术才, 潘光明, 韩伟伟 申请人:山东大学