【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及煤礦開采，具體而言，涉及一種巷道保護(hù)煤柱多次多級(jí)復(fù)用套管注漿裝置及方法。
技術(shù)介紹
1、煤礦巷道開采過程中的保護(hù)煤柱，作為重要的安全屏障，位于采空區(qū)與巷道之間，承擔(dān)著支撐巷道、隔離壓力傳遞及緩解采動(dòng)應(yīng)力影響的關(guān)鍵角色。保護(hù)煤柱的穩(wěn)固性直接關(guān)系到巷道的安全使用壽命，因此，維護(hù)其完整性對保障煤礦安全生產(chǎn)至關(guān)重要。
2、在工作面推進(jìn)過程中，保護(hù)煤柱遭受的回采擾動(dòng)是引發(fā)煤柱破裂的主要因素。隨著采動(dòng)應(yīng)力的持續(xù)作用，煤柱內(nèi)部和表面出現(xiàn)裂隙，這些裂隙的產(chǎn)生與擴(kuò)展常伴隨應(yīng)力的變化。受回采應(yīng)力擾動(dòng)影響，這些裂隙會(huì)不斷循環(huán)擴(kuò)展，從而削弱煤柱的支撐能力，導(dǎo)致巷道變形，甚至引發(fā)巷道坍塌、設(shè)備損壞和人員傷亡，嚴(yán)重影響礦井的安全生產(chǎn)。
3、為應(yīng)對煤柱裂隙擴(kuò)展問題，傳統(tǒng)注漿加固方法被廣泛應(yīng)用于裂隙修復(fù)。常見的注漿技術(shù)包括一次性全孔注漿與局部注漿，均通過將漿液注入煤柱裂隙中來增強(qiáng)其強(qiáng)度。然而，這些方法存在明顯不足：由于采動(dòng)應(yīng)力的長期作用，煤柱裂隙可能會(huì)多次擴(kuò)展，而傳統(tǒng)注漿方法通常只進(jìn)行一次注漿，無法在裂隙擴(kuò)展后進(jìn)行再修復(fù)，導(dǎo)致效果有限；降低了鉆孔成本，提高了注漿效率，維護(hù)礦井安全生產(chǎn)的進(jìn)行。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的現(xiàn)有煤礦井下注漿裝置，大多數(shù)能實(shí)現(xiàn)的是單次注漿，再次注漿需要重新進(jìn)行鉆孔打眼，而單孔單次注漿利用效率低的問題，本專利技術(shù)提供了一種巷道保護(hù)煤柱多次多級(jí)復(fù)用套管注漿裝置及方法。
2、為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)方案，本專利技術(shù)提供了一種巷道保護(hù)煤柱
3、進(jìn)一步地，注漿管通過三通管連接單向閥和膨脹膠囊，各段注漿段之間設(shè)置的爆破閥與延伸后的注漿管相連接。
4、進(jìn)一步地，第n注漿管與第2n-1、2n-2膨脹膠囊樹形連接。
5、進(jìn)一步地，法蘭盤上設(shè)于與注漿管的大小相匹配的圓孔；法蘭盤的圓孔位置由連接管和快速接頭連接注漿管；圓孔周圍設(shè)置環(huán)形凹槽，環(huán)形凹槽內(nèi)部設(shè)有橡膠圈；兩個(gè)法蘭盤通過固定螺絲連接。
6、進(jìn)一步地，膨脹膠囊通過串聯(lián)方式連接到與之相匹配的爆破閥。
7、進(jìn)一步地，外殼為呈圓筒形。
8、進(jìn)一步地，一種巷道保護(hù)煤柱多次多級(jí)復(fù)用套管注漿方法，它用于巷道保護(hù)煤柱多次多級(jí)復(fù)用套管注漿裝置，包括步驟：
9、s1，通過礦井下鉆孔設(shè)備進(jìn)行對所要注漿的煤柱進(jìn)行鉆孔，保證鉆孔直徑>89mm；
10、s2，下放n段注漿段，并保證第n段注漿段末尾在鉆孔底部，其末端對圓形鋼管封閉，且不安裝法蘭盤(13)；
11、s3，通過法蘭盤(13)上的圓孔將注漿管與連接管(11)連接，并將橡膠圈(9)放入圓孔周圍的環(huán)形凹槽中，然后通過固定螺絲(8)連接兩個(gè)法蘭盤(13)；
12、s4，將所有注漿段連接完成后，將第一段注漿段上的法蘭盤(13)與外殼緊密貼合，并對注漿鉆孔密封，以防止注漿液泄露；
13、s5，注漿，在注漿初期首先通過第一段注漿管注入膨脹液，流入膨脹膠囊(4)脹開后對第一注漿段和第二注漿段起到隔離作用，當(dāng)壓力達(dá)到1.5mpa后，爆破閥(7)撐開，開始由注漿管注入注漿液，從爆破口流出的注漿液隨環(huán)形花眼(5)滲入裂隙煤柱，由于膨脹膠囊(4)與單向閥(6)是串聯(lián)連接，單向閥(6)作用只有單向流入，在注入注漿液時(shí)，
14、膨脹液不會(huì)反流到注漿管內(nèi)，膨脹膠囊(4)所承受的壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于注漿壓力；
15、s6，當(dāng)煤柱裂隙進(jìn)一步發(fā)展為二次裂隙三次、……、n次裂隙時(shí)，依次啟用第一注漿管(2)、第二注漿管(1)、……、第n注漿管，在相應(yīng)的注漿段內(nèi)依據(jù)s6的方法繼續(xù)注漿。
16、綜上所述，本專利技術(shù)相對于現(xiàn)有技術(shù)具有以下有益效果：
17、本專利技術(shù)提供了一種多級(jí)多次復(fù)用套管注漿裝置，通過多級(jí)套管設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了不同深度的精準(zhǔn)注漿，提高了注漿效率。三次復(fù)用注漿策略有效封堵了煤柱內(nèi)部裂隙，增強(qiáng)了煤壁的整體穩(wěn)定性。相比傳統(tǒng)注漿方法，本專利技術(shù)減少了重復(fù)鉆孔的需要，降低了施工成本。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種巷道保護(hù)煤柱多次多級(jí)復(fù)用套管注漿裝置，其特征在于，包括n段通過法蘭盤(13)連接的注漿段、n根注漿管、2n-1個(gè)膨脹膠囊(4)以及外殼(14)，所述注漿管設(shè)于所述外殼(14)內(nèi)部，所述膨脹膠囊(4)設(shè)于所述外殼(14)表面并通過所述外殼(14)上的孔洞與所述注漿管連接，所述外殼(14)的內(nèi)壁面上設(shè)有與所述注漿管連接的單向閥(6)和爆破閥(7)；每段所述注漿段包括外殼(14)、注漿管、2個(gè)膨脹膠囊(4)、設(shè)于2個(gè)所述膨脹膠囊(4)之間的若干花眼(5)、1個(gè)爆破閥(7)以及2個(gè)與所述膨脹膠囊(4)匹配的2個(gè)單向閥(6)；第n根所述注漿管能夠控制第2n-1和第2n-2個(gè)所述膨脹膠囊(4)；第n段所述注漿管用于第n段注漿段的注漿操作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的巷道保護(hù)煤柱多次多級(jí)復(fù)用套管注漿裝置，其特征在于，所述注漿管通過三通管(12)連接所述單向閥(6)和所述膨脹膠囊(4)，各段所述注漿段之間設(shè)置的所述爆破閥(7)與延伸后的注漿管相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的巷道保護(hù)煤柱多次多級(jí)復(fù)用套管注漿裝置，其特征在于，第n注漿管與第2n-1、2n-2膨脹膠囊(
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的巷道保護(hù)煤柱多次多級(jí)復(fù)用套管注漿裝置，其特征在于，所述法蘭盤(13)上設(shè)于與所述注漿管的大小相匹配的圓孔；所述法蘭盤(13)的圓孔位置由連接管(11)和快速接頭(10)連接所述注漿管；所述圓孔周圍設(shè)置環(huán)形凹槽，所述環(huán)形凹槽內(nèi)部設(shè)有橡膠圈(9)；兩個(gè)所述法蘭盤(13)通過固定螺絲(8)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的巷道保護(hù)煤柱多次多級(jí)復(fù)用套管注漿裝置，其特征在于，所述膨脹膠囊(4)通過串聯(lián)方式連接到與之相匹配的所述爆破閥(7)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的巷道保護(hù)煤柱多次多級(jí)復(fù)用套管注漿裝置，其特征在于，所述外殼(14)為呈圓筒形。
7.一種巷道保護(hù)煤柱多次多級(jí)復(fù)用套管注漿方法，它用于權(quán)利要求1～6中任意一項(xiàng)所述的巷道保護(hù)煤柱多次多級(jí)復(fù)用套管注漿裝置，其特征在于，包括步驟：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種巷道保護(hù)煤柱多次多級(jí)復(fù)用套管注漿裝置，其特征在于，包括n段通過法蘭盤(13)連接的注漿段、n根注漿管、2n-1個(gè)膨脹膠囊(4)以及外殼(14)，所述注漿管設(shè)于所述外殼(14)內(nèi)部，所述膨脹膠囊(4)設(shè)于所述外殼(14)表面并通過所述外殼(14)上的孔洞與所述注漿管連接，所述外殼(14)的內(nèi)壁面上設(shè)有與所述注漿管連接的單向閥(6)和爆破閥(7)；每段所述注漿段包括外殼(14)、注漿管、2個(gè)膨脹膠囊(4)、設(shè)于2個(gè)所述膨脹膠囊(4)之間的若干花眼(5)、1個(gè)爆破閥(7)以及2個(gè)與所述膨脹膠囊(4)匹配的2個(gè)單向閥(6)；第n根所述注漿管能夠控制第2n-1和第2n-2個(gè)所述膨脹膠囊(4)；第n段所述注漿管用于第n段注漿段的注漿操作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的巷道保護(hù)煤柱多次多級(jí)復(fù)用套管注漿裝置，其特征在于，所述注漿管通過三通管(12)連接所述單向閥(6)和所述膨脹膠囊(4)，各段所述注漿段之間設(shè)置的所述爆破閥(7)與延伸后的注漿管相連接。
3....
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：褚廷湘，李磊，呂曉磊，朱天儒，路寧，郭鵬閣，
申請(專利權(quán))人：華北科技學(xué)院，
類型：發(fā)明
國別省市：
還沒有人留言評(píng)論。發(fā)表了對其他瀏覽者有用的留言會(huì)獲得科技券。