[發(fā)明專(zhuān)利]一種深水取樣檢測(cè)裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110204151.5
• 申請(qǐng)日: 2011-07-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102345456A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-02-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱興明;徐何來(lái);張傳余
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 銅陵中都礦山建設(shè)有限責(zé)任公司
• 主分類(lèi)號(hào): E21B49/08
• 分類(lèi)號(hào): E21B49/08
• 代理公司: 銅陵市天成專(zhuān)利事務(wù)所 34105
• 代理人: 馬元生

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種深水取樣檢測(cè)裝置，主要用于地下礦山豎井突水淹井治理注漿構(gòu)筑封水層過(guò)程中判斷封水層注漿量的取樣監(jiān)測(cè)裝置。

背景技術(shù)

目前，地下礦山在豎井開(kāi)拓時(shí)期，因建井地質(zhì)工程程度較低或者施工措施不當(dāng)而突發(fā)涌水造成淹井事故的情況時(shí)有發(fā)生。特別是淹井的深度較大、地下水補(bǔ)給充分、涌水量較大時(shí)，無(wú)法通過(guò)強(qiáng)行排水恢復(fù)施工。在此情況下，往往是在井筒內(nèi)的涌水恢復(fù)到靜水位后，向突水位置敷設(shè)注漿管路，然后向井底下入定量石子后灌注水泥漿液或直接灌注水泥漿液構(gòu)筑封水層，切斷突水點(diǎn)與井筒的直接水力聯(lián)系，待封水層的水泥漿養(yǎng)護(hù)一定期齡后排水恢復(fù)井筒。在注漿構(gòu)筑封水層時(shí)，其成敗決定于封水層的質(zhì)量是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求，而封水層的質(zhì)量主要是其厚度是否能達(dá)到設(shè)計(jì)厚度。影響封水層的厚度的關(guān)鍵因素是注漿量是否能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。實(shí)際構(gòu)筑封水層時(shí)，雖然施工之前確定了注漿形成封水層計(jì)算厚度的注漿量，但是由于在注漿過(guò)程中在漿液自重壓力條件下，一部分漿液會(huì)進(jìn)入引起淹井的突水構(gòu)造中，而在設(shè)計(jì)階段雖然考慮到這種因素的存在而預(yù)計(jì)了一定的灌注量，實(shí)際注漿過(guò)程中到底真正灌注進(jìn)入突水構(gòu)造內(nèi)的漿液量與設(shè)計(jì)預(yù)計(jì)的注漿量肯定存在差異。如果灌入突水構(gòu)造內(nèi)的漿液量大于設(shè)計(jì)預(yù)計(jì)漿液量，在注漿總量保持不變的前提下，封水層的實(shí)際厚度必然小于設(shè)計(jì)厚度，這樣一來(lái)封水層的質(zhì)量無(wú)法保證而導(dǎo)致失敗。如果灌入突水構(gòu)造內(nèi)的漿液量小于設(shè)計(jì)預(yù)計(jì)漿液量，在注漿總量保持不變的前提下，封水層的實(shí)際厚度必然大于設(shè)計(jì)厚度，這樣又將造成工程投資的增加。因此在實(shí)際工程應(yīng)用中，如何達(dá)到既能保證封水層達(dá)到設(shè)計(jì)要求又不至于灌注量超過(guò)設(shè)計(jì)量而造成投資浪費(fèi)，加強(qiáng)注漿過(guò)程系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)注漿量、注漿過(guò)程的監(jiān)測(cè)就顯得特別重要。其中的注漿過(guò)程監(jiān)測(cè)的重點(diǎn)是實(shí)際的封水層厚度監(jiān)測(cè)。但是到目前為止，沒(méi)有現(xiàn)成的監(jiān)測(cè)裝置可供利用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種深水取樣檢測(cè)裝置，用于地下礦山豎井突水淹井治理注漿構(gòu)筑封水層過(guò)程中判斷封水層注漿量。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種深水取樣檢測(cè)裝置，包括吊環(huán)、筒體、上端蓋板、下端蓋板、柱塞、上限位板、下限位板、柱塞外套，所述吊環(huán)設(shè)置在筒體的上部或者上端蓋板上，所述柱塞外套垂直貫穿下端蓋板且和下端蓋板密封固定，所述柱塞活動(dòng)設(shè)置于柱塞外套中、兩端固定有上限位板和下限位板，該柱塞為中空、上端封閉、下端通透且柱塞上部靠近上限位板處設(shè)有多個(gè)吸漿孔。

作為本發(fā)明的改進(jìn)，所述下限位板的截面積大于下端蓋板的截面積。

作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述上端蓋板上設(shè)有多個(gè)排氣孔。

作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述上限位板下面設(shè)有彈性橡膠墊板。

本發(fā)明的有益效果：實(shí)現(xiàn)了深井井筒突水淹井災(zāi)害治理在地面進(jìn)行水下注漿構(gòu)筑封水層時(shí)進(jìn)行注漿過(guò)程的狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，成功解決了適時(shí)結(jié)束注漿控制的難題，具有監(jiān)測(cè)取樣簡(jiǎn)單，成本低廉，效果可靠的優(yōu)越性能。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的機(jī)構(gòu)示意圖。

圖中：1－吊環(huán)；2－排氣孔；3－上端蓋板；4－筒體；5－上限位板；6－彈性橡膠墊板；7－吸漿孔；8－柱塞外套；9－柱塞；10－下限位板；11－下端蓋板。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作詳細(xì)說(shuō)明。

圖1示出了本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的一種深水取樣檢測(cè)裝置包括吊環(huán)1、筒體4、上端蓋板3、下端蓋板11、柱塞9、上限位板5、下限位板10、柱塞外套8。筒體4由大直徑鋼管加工而成，其上端蓋板3和下端蓋板11采用薄層鋼板制作，吊環(huán)1焊接在筒體4上端或上端蓋板3上。上端蓋板3上鉆鑿多個(gè)的排氣孔2，其作用是深水取樣檢測(cè)裝置在水中下行運(yùn)行時(shí)，排泄內(nèi)腔中的空氣；柱塞外套8垂直貫穿下端蓋板11、與下端蓋板11焊接固定，柱塞9活動(dòng)設(shè)置于柱塞外套8中、兩端固定有上限位板5和下限位板10，柱塞9為中空、上端封閉、下端通透且柱塞9上部靠近上限位板5處設(shè)有多個(gè)吸漿孔7。

柱塞9兩端的上限位板5、下限位板10取材薄層鋼板，下限位板10的形狀為碟形、截面以適當(dāng)大于下端蓋板11的截面為宜，以確保深水取樣檢測(cè)裝置在深水中下行時(shí)有較大的浮力，便于在達(dá)到預(yù)定取樣位置之前柱塞9上部的吸漿孔7提前打開(kāi)；當(dāng)深水取樣檢測(cè)裝置提樣上行時(shí)增大上行阻力，以便柱塞9盡快下行關(guān)閉吸漿孔7，保證深水取樣檢測(cè)裝置內(nèi)采集的漿液的流失盡可能減少。為了進(jìn)一步減少深水取樣檢測(cè)裝置內(nèi)采集的漿液流失，在上限位板5的下面安裝彈性橡膠墊板6，以便柱塞9下行關(guān)閉吸漿孔7時(shí)做到更好的密封。?

當(dāng)需要進(jìn)行封水層注漿監(jiān)測(cè)采樣時(shí)，應(yīng)用鑿井提升機(jī)慢速下放深水取樣檢測(cè)裝置至預(yù)定位置并靜置一定時(shí)間（一般宜為15min）進(jìn)行注漿漿液采集。深水取樣檢測(cè)裝置采集漿液時(shí)，如果預(yù)定的取樣位置已經(jīng)被漿液充填，漿液沿著柱塞9內(nèi)腔壁上的吸漿孔7進(jìn)入取樣檢測(cè)裝置內(nèi)，隨著取樣的連續(xù)進(jìn)行，則深水取樣檢測(cè)裝置內(nèi)的積水將全部被漿液置換。如果漿液沒(méi)有充填至取樣位置，則深水取樣檢測(cè)裝置內(nèi)不可能進(jìn)入漿液。取樣結(jié)束后，啟動(dòng)提升機(jī)提升深水取樣檢測(cè)裝置至地表，如果深水取樣檢測(cè)裝置內(nèi)有漿液，則證明注漿已經(jīng)達(dá)到取樣監(jiān)測(cè)時(shí)預(yù)計(jì)的注漿量，否則沒(méi)有達(dá)到預(yù)計(jì)的需要注漿位置。通過(guò)上述取樣監(jiān)測(cè)，可以準(zhǔn)確決定注漿是否達(dá)到設(shè)計(jì)的注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)。